ES2197321T3

ES2197321T3 - Procedimiento para la conexion de conductos.

Info

Publication number: ES2197321T3
Application number: ES97401898T
Authority: ES
Inventors: Francois Blanquet; Jean-Pierre Brazzini; Patrick Le Cointe
Original assignee: Gaz de France SA
Current assignee: Engie SA
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2004-01-01
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JPH1089538A; US6068426A; EP0828108B1; DK0828108T3; ATE237778T1; EP0828108A1; CA2214914A1; DE69720892D1; CA2214914C; FR2753254B1; DE69720892T2; FR2753254A1

Abstract

LA INVENCION CONSISTE EN UN PROCEDIMIENTO PARA EMPALMAR DOS TUBERIAS, UNA PRINCIPAL ENTERRADA (120) Y UNA SECUNDARIA. CON ESTE FIN, SE EXCAVAN UN POZO DE PARTIDA (200) Y UN POZO DE LLEGADA (204), Y SE BAJA DENTRO DE UNO DE LOS POZOS UNA PERFORADORA FORMADA POR UNA SERIE DE VASTAGOS QUE SE EMPALMAN UNOS CON OTROS, CON OBJETO DE PERFORAR SIGUIENDO UN EJE HORIZONTAL A LA ALTURA DE LA TUBERIA PRINCIPAL O CERCA DE DICHO NIVEL. UNA VEZ REALIZADA LA PERFORACION, LA TUBERIA SECUNDARIA SE INTRODUCE EN ELLA (202) DE MANERA QUE UNA PORCION TERMINAL QUEDE SITUADA EN LA PARTE SUPERIOR DEL POZO; ESTA PORCION SE FIJA EN UNA PRIMERA ZONA DE TOMA DE ACOMETIDA PARA EL EMPALME DE LAS DOS TUBERIAS Y SE BAJA FINALMENTE DENTRO DEL POZO LA PORCION TERMINAL, PROVISTA DE SU TOMA QUE SE FIJA EN LA TUBERIA PRINCIPAL.

Description

Procedimiento para la conexión de conductos.

La presente invención se refiere a un procedimiento para colocar conductos en el suelo, sin tener que excavar este último de manera importante.

De forma típica, la invención se aplica a la conexión de un segmento de conducto principal enterrado (tal como un conducto de gas combustible bajo presión) con un conducto secundario de distribución, por ejemplo hacia un inmueble.

Todos los muebles para vivienda y para oficinas están dotados con un gran número de conductos subterráneos, que aseguran la conducción y la evacuación, por ejemplo, del agua, del gas, de la corriente eléctrica, etc.

En el pasado, en particular para la colocación de los conductos de este tipo en el suelo, se excavaban trincheras en las que se colocaban los conductos, y a continuación se rellenaban de nuevo las trincheras.

Esto es caro, peligroso y poco práctico.

Esta es la razón por la cual se conoce ya el hecho de colocar conductos, tales como canalizaciones, sin tener que excavar trincheras a todo lo largo del conducto.

Se ha utilizado ya también una perforadora para insertar desde la superficie del suelo hasta el subsuelo, según un trayecto oblicuo, un tren de vástagos que está constituido por un gran número de barras o de vástagos de perforación, enroscados unos en el extremo de los otros, y que cada uno de los cuales tiene varios metros de longitud. La dirección de la penetración (es decir de la cabeza de perforación, que se encuentra en la extremidad anterior del tren de vástagos) puede regularse entonces de una manera relativamente buena, de manera que las perforaciones se efectúan, en primer lugar, de una manera oblicua hacia abajo, hasta llegar a la profundidad prevista, y a continuación se prosigue en una dirección esencialmente horizontal.

Tras la realización de la perforación, y antes de la extracción del tren de vástagos, se fija el conducto a ser insertado (por ejemplo, una canalización de acero o de plástico o poco flexible) en la extremidad anterior del tren de vástagos por medio de un dispositivo especial y, por medio de este dispositivo, y por reculado (extracción) progresivo del tren de vástagos, se inserta en el orificio de perforación, ya en su sitio, el conducto a ser colocado.

Este procedimiento se utiliza sobre todo para colocar conductos en segmentos de grandes longitudes, por ejemplo de 100 metros o por encima de este valor, y el aparato de perforación utilizado para esta finalidad que, entre otras cosas, debe presentar un afuste dirigido oblicuamente hacia abajo para guiar el tren de vástagos, es importante y pesa al menos 2 toneladas puesto que el peso de la perforadora sirve, en parte, de tope para la fuerza que sirve para la compresión del tren de vástagos hacia delante.

Sin embargo es precisamente en el caso de la conexión de inmuebles cuando se presenta un problema especial debido a que, en este caso, el segmento de conducto principal de alimentación, que corta frecuentemente por debajo una calle, debe asegurar el servicio a un inmueble dispuesto contra esta calle, por intermedio del conducto secundario de conexión.

Por este motivo, también es usual colocar estos conductos de conexión del inmueble, de una manera clásica, por excavación de una trinchera.

Ahora bien, ya se ha indicado que esta técnica presenta inconvenientes que imponen, en particular, trabajos pesados de aterrajado y de restablecimiento ulterior.

Por lo tanto sería deseable disponer, para estas aplicaciones y para aplicaciones análogas, de una solución que no exigiese, sobre la superficie del suelo, mas que un orificio extremadamente pequeño, y no ya una trinchera en general sobre la parte esencial del conducto de conexión a ser colocado.

Los procedimientos de perforación actualmente conocidos, con inserción del tren de vástagos oblicuamente en el subsuelo, no son convenientes, de hecho, para la realización de conexiones de conductos con un inmueble:

con este procedimiento, ciertamente pueden pilotarse la perforación de una manera relativamente precisa. Pero no es posible trabajar tan cerca como sería deseable del conducto principal a conectar, sin correr el riesgo simultáneamente de dañar este conducto, durante la perforación.

Además, la colocación de la perforación en el subsuelo debe hacerse en un punto que presente lateralmente un defasado relativamente grande con relación a la rama principal. La instalación de la perforadora se haría entonces en el lado opuesto de la calle, lo que implicaría conectar con barreras la totalidad de un lado de la calle, o incluso, como el alejamiento lateral resultante no sería suficiente, por regla general, sería preciso cortar con barreras el terreno opuesto al inmueble a conectar. Simplemente las destrucciones y los trabajos de restablecimiento, que resultarían de ello, incitan a excluir esta técnica.

Por otra parte, la patente US-A-3 805 899 describe un procedimiento para la perforación en el que se utiliza un aparato que comprende una sucesión de elementos de vástagos de perforación, que constituye un tren de perforación, propio para ser empujado hacia adelante en el suelo. Pero, este aparato es particularmente voluminoso y permite mas que la perforación de manera rectilínea. Como consecuencia impone la creación de un pozo particularmente amplio en el que se dispondrá el aparato, incluso para una perforación únicamente destinada a atravesar una carretera. Consecuentemente ya no está adaptado a la realización de una perforación de este tipo.

Para aportar una solución satisfactoria a los problemas planteados, la invención propone, por lo tanto, como solución, para evitar tener que excavar una trinchera de longitud comparable a la del conducto secundario a conectar

-: excavar un pozo de partida y un pozo de llegada, excavándose uno de estos pozos hasta descubrir la zona inmediata al conducto principal, teniendo otro al menos sensiblemente la misma profundidad,

-: equiparse con un aparato de perforación que comprenda una sucesión de elementos de vástagos de perforación a ser dispuestos tope a tope según un eje para constituir un tren de vástagos de perforación, propio para ser empujado hacia adelante, en el suelo, mediante un dispositivo de arrastre de perforación,

-: desprender dicho aparato y los elementos de los vástagos de perforación en uno de dichos pozos, que tiene una sección menor que la necesaria para que un hombre pueda maniobrar en el mismo en el citado aparato y el tren de vástagos de perforación, cuyos elementos de vástago se seleccionan para que presenten individualmente una longitud axial menor que la distancia que separa la pared del pozo en la que se va a perforar el orificio de la pared opuesta,

-: disponer en este pozo el eje de un tren de perforación para perforar sensiblemente de manera horizontal, prácticamente al nivel o a una altura de elevación inmediatamente próxima al conducto principal, transversalmente al mismo,

-: aprisionar lateralmente el tren de vástagos de perforación con medios de aprisionado lateral y empujar el tren de vástagos sensiblemente según este eje,

-: hacer girar los medios de aprisionado lateral, con el fin de arrastrar en rotación en tren de vástagos,

-: tras haber perforado sensiblemente según este eje hasta conectar los dos pozos, pasar el conducto secundario a través de la perforación, de manera que una porción terminal de este esté situada por encima del pozo en el que está dispuesta la rama principal,

-: fijar allí, con esta porción terminal, una primera parte (o zona) de una toma de conexión para la unión de los dos conductos,

-: hacer descender en el pozo dicha porción terminal equipada con su conexión,

-: fijar con la misma una segunda parte de la citada conexión con el conducto principal, y

-: volver a cerrar los pozos.

La invención permitirá en particular, por lo tanto, realizar orificios de perforación esencialmente horizontales y disponer en los mismos conductos, por medio de un deterioro tan pequeño como sea posible de su medio ambiente, en particular únicamente con dos aberturas relativamente pequeñas practicadas en la superficie del suelo.

De manera típica, el pozo de partida (incluso igualmente el pozo de llegada) tendrá una sección sensiblemente constante a través de toda su altura, es decir aproximadamente de 70 cm x 40 cm de sección horizontal por 1 metro hasta 1,5 metros de profundidad.

Deben señalarse que la colocación en su sitio de un pozo de partida vertical en la zona de la rama principal a ser conectada permite resolver simultáneamente dos problemas:

en primer lugar se crea allí un espacio libre para el ensamblado, que va a ser realizado ``a mano'' tras la colocación del conducto de conexión con el inmueble, entre la rama principal y el conducto de conexión (con intervención desde arriba del pozo, a través de una instalación de intervención a distancia, preferentemente). El pozo de partida bien se excava de una manera clásica, por medio de una pala mecánica, o también es excavado verticalmente por medio de un procedimiento especial, mediante una técnica de erosión, lo cual es razonable puesto que el pozo de partida debe extenderse preferentemente hasta aproximadamente justo por debajo de la rama principal a conectar.

El segundo problema a resolver reside en el trazado, inmediatamente próximo, de la rama principal a ser conectada y del conducto secundario transversalmente entre sí, es decir una disposición de estos conductos inmediatamente por encima o por debajo uno del otro, para poder unirles a continuación de una manera simple, y sin sobrepasar la longitud (por medio de una pieza en T o de otro adaptador en particular si se trata de canalización de gas o de agua.

Cuando se comienza la perforación a partir de un pozo de partida abierto, atravesado por la rama principal, el orificio de perforación puede comenzar inmediatamente, es decir solo a algunos milímetros, por encima o por debajo de la rama principal, en contra-tope transversal.

El hecho de trabajar a partir de un pozo de este tipo de partida permite también realizar una línea de ensamblaje, esencialmente rectilínea, entre el punto de conexión de la rama principal y el punto final del conducto de conexión del inmueble. Además se puede comenzar la excavación ya en esta dirección, por regla general una dirección horizontal, de manera que, durante la perforación, únicamente es preciso actuar ligeramente sobre la dirección. Esta forma de proceder permite utilizar un tren de vástagos relativamente rígido con elevados de vástagos cortos (10 cm hasta 35 cm, de forma típica) compatibles con la dimensión horizontal eventualmente mas pequeña del pozo (del orden de 40 cm, de forma típica).

Se observará, además, que no es razonable, en el caso de trabajos que partan de un pozo de partida de este tipo, hacer avanzar la perforación por erosión, por medio de agua inyectada en el suelo a alta presión, a partir de la cabeza de perforación. Esta agua entrañaría el riesgo, en efecto, de acumularse por detrás del tren de vástagos, es decir en el pozo de partida.

La rotación del tren de vástagos permite rascar o ``moler'' el material del suelo delante de la cabeza de perforación, lo que es muy interesante en casos particulares. Además, la rotación del tren de vástagos, incluso en un ángulo menor que 360º permite actuar sobre la dirección de avance de la perforación, preferentemente practicando un bisel asimétrico en la punta del tren de vástagos y modificando su posición angular con relación al eje de perforación.

Para una colocación del vástago de perforación en la dirección del eje de perforación, que es esencialmente horizontal, será posible, además, introducir en el pozo de partida, o retirar del mismo, los nuevos vástagos a ser insertados o a ser retirados, y esto desde esta posición horizontal, a partir de un almacén. De este modo, se evitarán casi por completo, las dificultades relacionadas con una modificación de la dirección de los vástagos durante su conducción, tal como por ejemplo un agarrotado, etc.

El dispositivo de arrastre de perforación en sí mismo que, como ya se ha dicho anteriormente, asegura de manera esencial o exclusiva un empuje hacia delante en la dirección del eje de perforación, puede sufrir una traslación longitudinal en un sentido y en el otro, en el pozo de partida, paralelamente al eje de perforación y esto, al menos sobre la longitud de un vástago individual. Preferentemente, el dispositivo de arrastre de perforación se desplaza en un sentido y en el otro entre una posición avanzada, que se encuentra inmediatamente en el extremo del orificio de perforación en el pozo de partida, y una posición de retraimiento, que se encuentra en las proximidades de un dispositivo cargador/extractor de vástagos, dispuesto a su vez entonces contra la pared opuesta.

Preferentemente, el pozo de partida se ha realizado de manera que la rama principal a conectar se encuentre por debajo del cargador/extractor de vástagos, mientras que el dispositivo de arrastre de perforación, que exige considerablemente mas espacio, se encuentre sensiblemente al nivel de esta rama principal, pudiéndose extender su camisa hasta situarse por debajo de dicha rama.

Una descripción mas detallada de la invención se proporcionará ahora con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista esquemática en perspectiva de las condiciones generales de la invención,

- la figura 2 es una vista mayor escala en sección de las condiciones de intervención en el subsuelo,

- las figura 3a y 3b muestran, en vista esquemática lateral, respectivamente, la parte baja y la parte alta de una instalación de perforación utilizable en la invención,

- las figuras 4a y 4b muestran en vista de frente (con relación al eje de perforación) las mismas partes que las figuras 3a y 3b,

- la figura 5 es una vista en planta desde arriba de la instalación de perforación,

- la figura 6 es una etapa de la intervención ulterior a la de las figuras 1 y 2.

- la figura 7 muestra, mitad en sección, mitad en vista externa, una toma de conexión utilizable para unir el conducto principal con el conducto secundario,

- y las figura 8 y 9 muestran, en vista general, dos aparatos utilizables para la colocación y la conexión de los conductos.

En la figura 1 se ha representado esquemáticamente, una obra que comprende un pozo de acceso 200 de pequeñas dimensiones, excavados en el suelo hasta liberar una rama de un conducto esquematizado por la línea 120 (tal como una canalización de gas, sobre la que se quiere efectuar una conexión secundaria). El pozo 200 está conectado con un paso subterráneo perforado 202, que desemboca en un segundo pozo 204, al otro lado de la calle 206. Como puede verse en esta figura, las dimensiones reducidas del pozo de acceso 200 permiten limitar la extensión de la obra que no invade la calzada 206 y que no ocupa mas que una superficie reducida de la acera 208 situada en el lado de la calle opuesto a la acera en la que se ha practicado el segundo pozo 204. De manera típica, la sección horizontal del primer pozo 200 será menor que la habitualmente prevista para intervenciones del mismo tipo en las que el personal correspondiente debe descender hasta el pozo de acceso para trabajar en el mismo (siendo apropiado un orificio de al menos 1 m^{2}, tal como de 40 cm x 70 cm por 1 metro de profundidad). El pozo 204 es, ventajosamente, de sección y de profundidad comparables a las del pozo 200.

En la figura 2, se encuentra, en vista a mayor escala, el primer pozo 200, separado del pozo 204 por la calzada 206.

El pozo 200 ha sido excavado sensiblemente en la vertical del conducto 120 (llamado conducto principal) con el que se va a conectar el conducto secundario 210 de distribución por ejemplo hacia el inmueble de la figura 1, adyacente al segundo pozo 204.

En la figura 2, se ha señalado con 202, 202a, respectivamente, la traza y el eje a priori horizontal de la perforación del orificio por el cual va a poder ser colocado el conducto secundario a ser conectado, sin necesidad de excavar una trinchera a través de la calzada 206.

De manera típica el eje 202a, es transversal, y en el caso presente perpendicular al eje 120a de la rama de canalización principal 120.

Debe señalarse que el pozo 200 ha sido excavado con el fin de liberar el conducto principal 120 y se extiende, por lo tanto, hasta por debajo de este conducto, que, a pesar de todo, está dispuesto en la proximidad del fondo 201 del pozo 200, al mismo tiempo que se encuentra mas próximo de la pared lateral posterior vertical 201b, que de la pared lateral vertical anterior 201a, en la cual debe realizarse la perforación del orificio 202, perpendicularmente al eje 120a.

Se observará, igualmente, que la distancia en altura (h) que separa los ejes horizontales perpendiculares 120a y 202a es, preferentemente, igual sensiblemente a la altura de la conexión a ser dispuesta entre los conductos principales y secundarios a ser conectados en el pozo 200, es decir de manera típica desde algunos centímetros hasta algunas decenas de centímetros (por ejemplo, la altura de una toma de conexión de gas).

Las figuras 3a, 3b, 4a, 4b y 5 son ilustrativas de la perforación del orificio 202 por medio de una instalación 1.

La instalación 1 comprende el aparato de perforación propiamente dicho, 10, que está dispuesto en un bastidor o en una torre de perforación 11.

La ``torre de perforación'' 11, realizada con perfiles metálicos, está constituida preferentemente por dos partes telescópicas, móviles verticalmente entre sí.

Aun cuando pueda perforarse a partir del pozo 204, hacia el conducto 120, la parte móvil de la torre de perforación, 11, se ha hecho descender en este caso en el pozo 200, por ejemplo por medio de un torno a mano, no representado en los dibujos, y puede guiarse, con esta finalidad, verticalmente, por ejemplo en un bastidor auxiliar dispuesto por encima del pozo, por medio de roldanas de guía, de correderas, etc.

En la parte inferior de la figura 3a, puede reconocerse, corriendo horizontalmente, el eje de perforación 202a, el orificio de perforación 202 practicado en la pared lateral izquierda 201a.

La torre del pozo o bastidor de perforación 11 comprende, en la zona de la rama principal 120, cavidades, abiertas hacia abajo, practicadas en estas paredes laterales, para permitir su descenso, por su arista inferior, hasta situarse por debajo de esta rama 120 (en la figura 3a, se han representado dos diámetros posibles del conducto).

Los elementos principales del aparato según la invención están dispuestos, en su totalidad, contra o en la torre de perforación 11, a saber:

-: el dispositivo de arrastre de perforación 9, que presiona hacia adelante el tren de vástagos hacia la izquierda, en la dirección del eje de perforación 202a, o durante la extracción del tren de vástagos del orificio perforado 202, recula este tren,

-: el cargador/extractor de vástagos, 12, que permite adaptar, elemento por elemento, la longitud del tren de vástago 6 que se encuentra en el orificio 202, por adición o retirada de elementos de vástagos suplementarios 7 en su extremidad posterior,

-: el almacén de vástagos 19, en el que están alojados los vástagos 7, destinados a ser conectados con el tren de vástago 6,

-: así como el canalón inclinado 24, en el que caen los vástagos tomados del tren de vástagos, para ser limpiados en el mismo por el personal de maniobra, constituir el objeto de un control de deterioros y reengrasarse para una utilización ulterior.

Las figuras 3a, 3b y 4a, 4b, no comprenden ningún tren de vástagos sobre el eje de perforación 202a, para facilitar la compresión de los dibujos, en contra de lo que ocurre en la figura 5, en la que se puede ver el tren de vástago 6 que está constituido por vástagos elementales 7 dispuestos los unos detrás de los otros, enroscados los unos en los otros en sus extremidades.

Cada elemento de vástago 7 presenta una longitud axial L1 (figuras 3a y 5) claramente bastante menor que la distancia d que separa las paredes anteriores 201a y posterior 201b del pozo 200 donde se ha instalado la máquina de perforación (figura 3a), así como la longitud L2 (medida paralelamente al eje de los vástagos 7) del bastidor 11 (o al menos de su parte que desciende en el pozo) entre sus montantes laterales, verticales, anterior y posterior, referenciados con 11a, 11b en la figura 3a.

En la figura 3a, un ejemplar 7d de estos vástagos está enroscado al manguito fileteado 34 del motor 13 que pertenece al dispositivo cargador/extractor.

Cada vástago fileteado 7 comprende, sobre su periferia exterior, una garganta anular 18.

Como se ha visto en la figura 3a, el cargador/extractor 12 se desplaza de una manera sensiblemente vertical. El vástago de perforación 7d se desplaza entonces en una perforación de transporte esencialmente vertical 10'. El dispositivo de arrastre de perforación 9 puede deslizarse, sobre el eje de perforación 202a, a lo largo de guías 29 por medio de pistones hidráulicos 30.

Para empujar el tren de vástagos 6, y por lo tanto para empujar la perforación hacia adelante, el dispositivo de arrastre del tren de perforación 9 sujeta el vástago 7, situado en la parte mas posterior (es decir que se encuentra todavía en la zona de la torre de perforación 11) y la totalidad del dispositivo de arrastre de perforación 9 es desplazada hacia la izquierda, pasando por la posición representada en la figura 3a. El dispositivo de arrastre de perforación 9 se desplaza, de este modo, de manera alternativa entre la pared anterior 201a y las proximidades de la pared posterior opuesta 201b.

El dispositivo 9 puede, además de este movimiento axial en la dirección del eje de perforación 200a, hacer girar además al tren de vástagos, y esto tanto durante el movimiento lineal como de una manera separada. Con esta finalidad, un manguito giratorio 33, propio para aprisionar el tren de vástagos, puede girar o pivotar con relación a su carcasa 35, de una manera coaxial al eje de perforación 202a. Esta forma de proceder sirve para ajustar la orientación, en cooperación con un bisel en disposición asimétrica contra la punta del tren de vástagos.

El dispositivo de arrastre de perforación comprende otra mandíbula 32, denominada ``de separación'', dispuesta en la parte anterior de la mandíbula giratoria 33, y que puede mantener el tren de vástagos fijo en rotación con relación a la camisa 35 del dispositivo de arrastre de perforación.

Una mandíbula de aprisionado suplementaria 21 está dispuesta, igualmente, de manera solidaria con la torre de perforación 11, en las proximidades inmediatas de la torre de perforación 202 con relación al tren de vástagos 6. Esta mandíbula de aprisionado 21 está constituida también, como puede verse mejor en la figura 4a, por dos mandíbulas, dirigidas transversalmente contra el tren de vástagos. Estas mandíbulas son arrastradas por un gato hidráulico 21', que está mantenido en posición fija con relación a la torre de perforación 11 por una de sus extremidades.

En la extremidad inferior de la torre, también por debajo del dispositivo de arrastre de perforación 9, se han dispuesto cilindros de aprisionado 22a, 22b, que corre en la dirección del eje de la perforación 202a, de manera fija contra la torre de perforación 11. Los cilindros comprenden una placa de compresión 25 al nivel de la extremidad libre de su vástago de pistón. Como la torre de perforación 11, en esta zona, no comprende recubrimiento exterior, la salida de los vástagos de pistón de estos cilindros de aprisionado 22 (que, si es necesario, son arrastrados por un dispositivo hidráulico), comprimen sus placas de compresión 25 contra las paredes del pozo de partida 200, y, de este modo, la torre de perforación 11 contra las mismas paredes del pozo 200. De este modo, la totalidad de la torre de perforación 11 está fijada en el pozo de partida 200, lo cual es importante para la alineación, con relación al orificio de perforación iniciado 202, de eje de perforación 202a definido por el dispositivo de arrastre de perforación 9 con relación a la torre de perforación 11.

El cargador/extractor 12 está constituido, esencialmente, por el motor 13 con su manguito fileteado 24, que, preferentemente, está dispuesto directamente sobre el árbol de salida del motor. Este manguito está dotado con un fileteado adaptado para ser enroscado sobre el fileteado anterior de los vástagos 7, con el fin de permitir su ensamblaje, los unos con los otros. Como se ve en la figura 3a, se trata entonces, preferentemente, de un fileteado exterior, aplicado a lo largo de una superficie cónica, sobre el vástago de perforación 9, en cuyo caso se utilizan, preferentemente, una forma circular de filetes. El manguito fileteado 34 presenta, consecuentemente, un fileteado interior de sentido contrario, y el motor 13 está orientado, mediante su eje de rotación, paralelamente al eje 202a. El motor 13 puede desplazarse entonces tanto en la dirección del eje de perforación 202a como perpendicularmente a esta dirección (verticalmente a lo largo del bastidor 11).

Con esta finalidad, el motor 13 está fijado a un bastidor de motor 16. El bastidor 16 puede comprender, por medio de roldanas 36, sobre su periferia exterior un órgano anular, que se desplaza según el eje de perforación 202a, a lo largo de dos barras, preferentemente espaciadas entre sí, en el sentido vertical, que sirven de guías 17 para el bastidor del motor. Las guías 17 están fijadas sobre un carro 14 que puede desplazarse, preferentemente por medio de roldanas 39, en la dirección vertical a lo largo de las guías de carro 15 en forma de barra dispuestas en la dirección del eje de perforación 202a, una cierta distancia en la torre de perforación 11, en las proximidades del lado 201b.

El motor 13 puede desplazarse, por medio del carro elevador cargador-extractor 14, en la dirección vertical con el fin de alinearse bien con el eje de perforación 202a, en su posición mas baja, o bien en su posición mas alta (figura 4b), con un dispositivo adaptador 23, dispuesto en la zona superior de la torre de perforación 11. Este dispositivo adaptador está accionado por medio e un gato hidráulico 23', preferentemente de doble efecto. Entre estas dos posiciones extremas (preferentemente situadas ambas por debajo del nivel de la superficie 5 de la acera 208; figura 3b), se encuentra, en la trayectoria del motor 13, la posición de toma del almacén 19, en el que están dispuestos los vástagos de horadación 7a, 7b, 7c ``nuevos''. Este almacén está constituido, esencialmente, por una vaina 20 de tipo perfilado, dispuesta en posición oblicua, aumentando la inclinación al máximo hasta una posición vertical. Los vástagos de horadación 7 son instalados en la misma por la parte superior.

En su extremidad inferior, la vaina 20 comprende un tope para el vástago de horadación 7a que se encuentra en el punto mas bajo y está abierta en este lado posterior de este vástago dirigido hacia el motor 13.

El almacén 19 sobresale, entonces, preferentemente, por encima del nivel del suelo 5, y se extiende hacia el exterior o lateralmente con relación al orificio de perforación 11, para que el personal de maniobra pueda llenarlo de una manera mas fácil con los vástagos de horadación 7.

Cuando el motor 13 se encuentra en alineación con el vástago de perforación 7a, alojado en la posición de toma del almacén 19, el motor 13 puede enroscarse sobre el vástago de perforación 7a mediante un desplazamiento longitudinal a lo largo de su eje de rotación, acompañado de una rotación del manguito fileteado 34. El arrastre de este último en rotación está impedido por el peso de los vástagos de perforación, dispuestos por encima y, eventualmente, por el peso de una masa 42, dispuesta, además, en el almacén 19. El descenso hacia el dispositivo de arrastre 9 del motor 13, con el vástago de perforación 7a, asegura la transferencia de este vástago hasta un tren de vástago 6, por conexión.

Por encima de la extremidad inferior del almacén 19, en la trayectoria vertical de los vástagos de perforación transportados de este modo, y por debajo del dispositivo adaptador 23, el canalón oblicuo 24 está dispuesto de manera que su extremidad superior se encuentre también por debajo del dispositivo adaptador 23. Un vástago de perforación 7 arrastrado en el dispositivo adaptador 23 por la parte alta, por medio del cargador/extractor 12, separa entonces el canalón oblicuo 24, que puede ser abatido hacia el exterior alrededor de un eje de pivotado, a partir de esta trayectoria. A continuación el canalón oblicuo 24 retorna, debido a la fuerza de gravedad, por abatimiento hasta la posición funcional representada en la figura 4b. En esta posición funcional, los vástagos de horadación 7k, mantenidos en primer lugar por el dispositivo adaptador 23, caen en el canalón oblicuo 24 tras haber sido liberados, y ruedan a lo largo, saliendo lateralmente del orificio de perforación 11, donde son recibidos por el personal de maniobra, para verificación y alineación.

Se describirá ahora el funcionamiento de este dispositivo de perforación.

Se parte de una perforación ya comenzada, que se desea proseguir.

En primer lugar, el carro 14 del dispositivo cargador/extractor 12 es desplazado hasta la posición alta, con su motor 13, que está entonces en posición posterior, cerca de la pared posterior 202b.

Cuando el manguito fileteado 34 portado por el bastidor 16, se alinea con los filetes de un elemento de vástago 7a, el que se encuentra en el punto mas bajo de la pila contenida en el almacén 19, se hace avanzar hacia este vástago, a través del pistón 37, al mismo tiempo que se arrastra en rotación, por el motor 13 hasta enroscarse en e l vástago 7a.

Los dos resortes 38a, 38b aseguran cualquier compensación necesaria para el avance y el retroceso del pistón.

El carro 14 desciende de nuevo entonces a lo largo de las guías 15, con el vástago de toma enroscado al manguito 34 (véase la figura 3a, vástago 7d, en posición de transporte).

Cuando llega al eje del orificio de perforación, el bastidor portador 16 se hace avanzar de nuevo hacia la pared anterior 201a del pozo de partida 200 y la extremidad frontal del elemento de vástago tomado se pone en contacto con el último elemento de vástago del tren de vástago 6, ya colocado (véase la figura 5).

Mediante rotación del motor 13, el elemento de vástago tomado se enrosca entonces con este último elemento posterior del tren de vástagos. Durante el enroscado, las mandíbulas 33 aprisionan este último elemento del tren de vástagos.

Las mandíbulas 33 se liberan a continuación y el dispositivo de arrastre 9 se hace recular hacia la pared posterior 201b hasta que las mandíbulas 33 rodeen y aprisionen al vástago tomado que acaba de ser conectado con el último del tren 6. De este modo el manguito 34 puede ser desenroscado de este vástago.

Durante la liberación anteriormente indicada de las mandíbulas 33 y la traslación posterior del dispositivo 9, las mandíbulas 21 aprisionan el tren 6 para impedir que se mueva y, en particular, que retroceda.

A continuación, las mandíbulas 21 son liberadas y el tren de vástagos, alargado de este modo según el eje del orificio, se hace avanzar axialmente en este orificio, a través de los pistones 30 (las mandíbulas 33 están todavía aprisionadas para hacer girar ligeramente el tren, en caso de desalineación, durante su avance).

Durante este tiempo, el dispositivo cargador/extractor 12 se hace ascender de nuevo hacia el almacén 19.

Debe señalarse que la presencia de los captadores 28a, 28b, 28c, dispuestos contra el dispositivo de arrastre de perforación 9 y, preferentemente, contra su carcasa 35, permiten controlar la posición de este dispositivo 9 y del tren de vástago 6 frente a la dirección 202a de horadación. En particular, si la garganta anular 18 abandona la zona del captador 28a, este último emite una señal de error que avisa de una disfunción.

Una vez perforado el orificio 202, la retirada del tren de vástagos 6, cuya extremidad anterior de cabeza ha penetrado entonces en el segundo pozo 204, se efectuará por retirada progresiva de los elementos de vástagos 7, en sentido inverso al de las operaciones de aprovisionamiento que se han presentado anteriormente.

Durante la retracción del tren de vástagos por retirada progresiva de los elementos que lo constituyen, la canalización secundaria 210 (véase la figura 6) es insertada simultáneamente en el orificio perforado 202, por fijación a la extremidad anterior del tren de vástagos 6, esto de manera completamente clásica.

Para evitar dañar durante esta operación la canalización secundaria 210 (tal como un conducto de materia plástica relativamente flexible, por ejemplo de polietileno), pueden estar previstos medios clásicos de protección.

Una vez que ha pasado a través de toda la longitud del orificio 202, la extremidad ``proximal'' 210b del conducto secundario 210 se recupera por un agente de intervención en la parte alta del pozo 200, como muestra la figura 6, en la que, para facilitar la claridad, se ha retirado ya de este orificio la instalación de perforación, que ya no va a ser usada ahora.

La segunda extremidad 210c del mismo conducto 210 desemboca por otra parte por la abertura superior del pozo 204, en la proximidad de una unidad de conexión obturable 60, igualmente en la superficie, que puede estar constituida por una caja de distribución conectada con un usuario.

Este estadio del procedimiento, se ha conectado una toma de derivación 80 del tipo SEIG (marca registrada), tal como la que se ha representado en la figura 7, cuya descripción mas completa está dada en la FR-95 10676 y/o en la FR-95 10677), según una técnica clásica con la primera extremidad 210b del conducto de derivación 210 (soldadura, enroscado...) por su zona de conexión lateral 82.

Esta operación se efectúa por lo tanto (a priori) en la superficie.

En la figura 8 se ha ilustrado una realización del bastidor 100, que comprende un primer bastidor vertical soporte 110, que comprende dos montantes paralelos unidos mediante tirantes. El bastidor tiene correderas de guía 112a, 113a fijadas sobre sus montantes. Estas correderas permiten hacer desplazar verticalmente útiles que sirven para la conexión del conducto de derivación 210 con la canalización principal 120, a lo largo de los montantes, hacia el fondo del pozo considerado (no representados en la figura).

Se han fijado pies telescópicos en la parte superior del bastidor 110 sobre cada uno de los montantes, para asegurar una estabilización del bastidor con relación al suelo, cuando el bastidor se coloque en el pozo.

En la parte inferior del bastidor 110, brazos, tales como 120a, que se deslizan con relación a los montantes ajustables verticalmente en posición, para adaptarse a los diferentes diámetros de las canalizaciones a aprisionar, se terminan en la parte inferior en primeras uves invertidas tales como 124a, destinadas a reposar sobre la canalización.

El bastidor 100 comprende, igualmente, en la parte inferior del bastidor, un dispositivo de apoyo 130 que comprende una contera 134, que presenta dos partes en forma de segundas uves, tales como 136a, destinada a situarse frente a las primeras uves con el fin de realizar una unión precisa y fiable con la canalización colocada entre ambas.

Antes de iniciar las etapas de conexión propiamente dichas de la canalización principal 120 y del conducto de derivación 210, es necesario limpiar el conducto principal al nivel de la zona de fijación de la toma de derivación 80.

En particular, cuando el conducto principal sea de metal, este está recubierto, generalmente, por una capa de resina protectora que es preciso eliminar para poder colocar la toma de derivación 80 sobre el conducto principal de manera satisfactoria.

Para proceder a esta etapa de limpieza el conducto principal 120, se utiliza un primer útil de limpieza, que se hace descender y a continuación ascender en el pozo 200, utilizándose el bastidor 100. Para la descripción de este útil, se hará referencia a la descripción de la FR-95 10676 y de la FR-95 10677.

Cuando el conducto principal 120 ha sido limpiado, se retira el primer útil de limpieza fuera del pozo 200. La extremidad del conducto de derivación 210, unida con la toma de derivación 80, se hace descender entonces en el pozo 200, por medio de un segundo útil de posicionado y de fijación 140, representado en la figura 9. Para asegurar un posicionado conveniente de la toma 80 sobre el conducto principal 120 a la altura de su segunda zona de unión semi-cilíndrica 84 (en forma de silla de montar), se tira simultáneamente sobre la segunda extremidad 210c del conducto de derivación 210 que desemboca por la abertura del pozo 204, para compensar la ``longitud en exceso'' correspondiente (figura 6).

El segundo útil de posicionado y de fijación 140, representado en la figura 9, comprende un fuste 142 hueco, que tiene a lo largo de toda su longitud una cavidad interior 143. La parte inferior de esta cavidad comprende medios para la sujeción temporal de la toma, constituidos en este caso por un tarrajeado 144, destinado a recibir un fileteado de la parte superior de la toma de conexión 80.

La parte superior de la toma 80 está fijada, por lo tanto, de manera amovible con este segundo útil de posicionado y de fijación, por ejemplo por enroscado. Puesto que la toma 80 está en contacto con el conducto 120, por su silla de montar 84, se hace girar el fuste 142 con relación al conjunto de fijación 146, lo que engendra un desplazamiento axial de dicho fuste con relación al bastidor. De este modo se ejerce un esfuerzo entre una junta de estanqueidad 86, contenida en la toma de derivación 80 (figura 7) y la canalización 120 a través de la cual puede circular fluido (si se ha previsto para un vehiculador).

Una vez aplicado el esfuerzo entre la toma 80 y la canalización 120, se posiciona una esclusa (no representada) por enroscado sobre la extremidad superior fileteada del fuste 142. Esta esclusa permitirá trabajar en carga de fluido, una vez establecida la comunicación entre el conducto de derivación 210 y la canalización principal 120.

Este sistema de esclusa puede estar constituido, por ejemplo, por una máquina PIEDFORT (marca registrada) modelo M80.

Una vez que se ha verificado la estanqueidad del posicionado, se procede a la puesta en comunicación de la canalización principal 120 con el conducto de derivación 210.

Igualmente puede recortarse en longitud el conducto 210 por el lado opuesto; a continuación se conecta de forma estanca con la unidad de conexión 60.

Cuando está colocada la esclusa, se introduce a través de la cavidad interior 143 del segundo conducto 140 un tercer útil (no representado) de horadación del conducto principal 120.

Cuando se ha horadado el conducto, se retira el tercer útil y se procede a la fijación definitiva de la toma 80 sobre el conducto principal. Para ello, se introduce de manera estanca, pero de forma libremente deslizante, a través de la cavidad interior del segundo útil 140, un cuarto útil de fijación (no representado).

Una vez fijada la toma 80, se retira el cuarto útil, antes de verificar una vez mas la estanqueidad entre los conductos 120 y 210.

A continuación puede procederse a retirar fuera del pozo de acceso el segundo útil de posicionado y de fijación 140, y a continuación el bastidor 100.

En todo lo que precede, referente a la colocación del conducto secundario 210 y su conexión con la rama de canalización principal 120, situada en el pozo 200, se hará referencia, si es necesario, a la FR-95 10676 y/o a la FR-95 10677.

Antes de volver a cerrar el pozo de acceso 200, puede quedar una última etapa, en el transcurso de la cual se trata de formar el equivalente de la capa de resina protectora eliminada por cepillado al inicio de la intervención.

Para ello puede utilizarse un quinto útil cuya descripción y utilización están indicadas en la FR-95 10677 y en la FR-95 10678.

Una vez que se ha retirado, fuera de los pozos 200, 204, o de su medio ambiente inmediato, los últimos aparatos de intervención, únicamente queda volver a taparlos, estando el conducto secundario 210 correctamente conectado, sin tener necesidad de abrir transversalmente la calzada 206.

Claims

1. Procedimiento para conectar una rama de conducto principal enterrada (120) con un conducto secundario (210), que comprende las etapas siguientes:

-: excavar un pozo de partida (200, 204) y un pozo de llegada (204, 200) excavándose uno de estos pozos hasta dejar libre la parte inmediata al conducto principal (120), teniendo el otro al menos sensiblemente la misma profundidad,

-: equiparse con un aparato de perforación (10), que comprende una sucesión de elementos de vástagos de perforación (7) a disponerse tope a tope según un eje (202a) para constituir un tren de ejes de perforación (7), propio para ser empujado hacia adelante en el suelo, para crear un orificio de perforación entre dichos pozos,

-: hacer descender dicho aparato (10) y los elementos de vástagos de perforación (7) en uno de los citados pozos (200), que tiene una sección horizontal menor que la necesaria para que un hombre pueda maniobrar dentro del mismo, dicho aparato y el tren de vástagos de perforación, seleccionándose dichos elementos de vástago (7) para que presenten individualmente una longitud axial menor que la distancia que separa la pared (201a) del pozo en el que se va a perforar el orificio, de la pared opuesta (201b),

-: disponer en este pozo (200) el eje (202a) del tren de perforación para perforar, prácticamente al nivel o a una altura de elevación (h) inmediatamente próxima a la del conducto principal (120), transversalmente a este,

-: hacer girar los medios de aprisionado lateral, con el fin de arrastrar en rotación al tren de vástagos,

-: una vez que se ha perforado sensiblemente según este eje hasta conectar los dos pozos (200, 204), pasar el conducto secundario (210) a través de la horadación (202), con el fin de que una porción terminal (210b) de este se sitúe en la parte alta del pozo en el que está dispuesta la rama del conducto principal (120),

-: fijar, en esta porción terminal, una primera zona (82) de una toma de conexión (80) para la conexión de los dos conductos,

-: hacer descender a través del pozo dicha porción terminal (210b) equipada con su toma (80),

-: fijar en la misma una segunda zona (84) de la citada toma con el conducto principal (120), y

-: volver a cerrar los pozos (200, 204).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se realiza el pozo de partida (200) sensiblemente en la vertical de la rama de conducto principal (120) y se perfora con el citado aparato de perforación (10) a partir de este pozo, hacia el pozo de llegada (204).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque cada elemento del tren de vástagos se dota con una ranura anular y el dispositivo de perforación se dota con tres detectores con el fin de detectar el posicionado axial de la ranura anular de un elemento del tren de vástagos.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se hace avanzar dicho tren de vástagos a través del orificio de perforación, realizándose, además, las etapas siguientes:

-: se añade un elemento suplementario a la extremidad posterior del tren de vástagos,

-: se aprisiona este elemento suplementario con ayuda de medios de aprisionado anexos, dispuestos en la proximidad inmediata de la perforación,

-: se liberan los medios de aprisionado lateral,

-: se desplazan los medios de aprisionado lateral, y a continuación se aprisiona este elemento suplementario con dichos medios de aprisionado lateral,

-: se liberan los medios de aprisionado anexos,

-: se empuja dicho elemento suplementario del tren de vástagos con ayuda de los medios de aprisionado lateral.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se hace descender, sucesivamente, cada elemento del tren de vástagos en uno de dichos pozos por intermedio de medios de carga y de extracción, que comprenden un motor, dotado con un manguito tarrajeado, destinado a ser enroscado sobre un vástago fileteado, dispuesto en la parte posterior de cada uno de los elementos a hacerse descender.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se dota a la parte anterior del tren de perforación con un bisel asimétrico, con el fin de modificar la dirección de la perforación.