Ilustración del sistema de hundimiento de un pozo, que también permite ver el interior con un muro de piedra al fondo.
Ilustración de un sistema de descenso de pozos que también permite ver el interior.

Sistema de excavacion de pozos (VSM)

Tecnología de perforación de pozos compacta para cualquier subsuelo

Geología Suelos blandos Suelos heterogéneos Roca dura
Diámetro
4,5–18m

El sistema de excavacion de pozos (VSM) en uso

Herrenknecht ha desarrollado la tecnología VSM (Vertical Shaft Sinking Machine), establecida en el mercado, para la construcción rápida y fiable de pozos verticales. El exclusivo sistema mecanizado de excavación de pozos muestra sus puntos fuertes especialmente bajo niveles freaticos. Básicamente puede utilizarse en suelos blandos y estables con una resistencia a la compresión de hasta 80 megapascales.

 

Perforación y construcción de pozos en un solo paso

Cada sistema de excavación de pozos de Herrenknecht consta de dos componentes principales: la máquina perforadora de pozos y las unidades de hundimiento. La máquina perforadora de pozos se baja hasta el tubo de salida y se fija firmemente en el pozo con sus tres brazos. Un tambor de fresado giratorio equipado con herramientas de corte, se fija a un brazo inclinado. Este tambor afloja y tritura la tierra del fondo del pozo. El brazo inclinado puede extenderse, pivotar y girar. Esto permite excavar sucesivamente toda la sección transversal del pozo más el recubrimiento. La sobrecarga se retira hidráulicamente mediante una bomba sumergible hasta la planta de separación en la superficie. El anillo de hormigón inferior, también llamado borde de corte del pozo, se bisela y cizalla en la geología adyacente. Al mismo tiempo, el sobrecorte de los taludes bajo el borde de corte del pozo, en interacción con la lubricación exterior de bentonita del anillo, reduce las fuerzas de fricción entre el pozo y el suelo. De tres a cuatro cilindros de tracción trenzados se fijan firmemente a la cimentación del anillo de hormigón en la superficie. Están conectados al anillo de hormigón inferior mediante cables de acero. De este modo, toda la estructura del pozo puede sujetarse y bajarse de forma controlada durante el avance. Durante los trabajos de hinca, la construcción del anillo se realiza en paralelo en la superficie utilizando dovelas de hormigón prefabricadas. Este paralelismo de los procesos de trabajo (excavación, transporte de material, revestimiento del pozo y hundimiento) permite alcanzar altas velocidades de hundimiento de hasta 5 metros por turno con la tecnología VSM.

Principo de funcionamiento

1
Torre de cables de energía

Guía los cables y mangueras de la cadena energética a la velocidad de hundimiento de forma controlada durante la propulsión

2
Eje

Estructura de pozo interconectada de dovelas de hormigón armado u hormigón en obra

3
Cabrestantes de recuperación

En caso necesario, la máquina se recupera utilizando cables de acero y cabrestantes de elevación.

4
Unidades de descenso

Bajar todo el eje de forma controlada mediante cables de acero fijados al filo de corte del eje.

5
Cadena energética

Todos los conductos de alimentación entre la máquina y la superficie

6
Tambor de corte

Afloja la tierra en la parte inferior del eje con cinceles de vástago redondo a altas velocidades (máx. 80 rpm)

7
Brazo telescópico

Toda la sección transversal del eje es accesible gracias a la capacidad hidráulica de giro y telescópica

8
Bastidor de la máquina

Transporta el accionamiento giratorio de la pluma y las unidades de alimentación de la máquina.

9
Brazos de la máquina

Fijación de la máquina perforadora de pozos a los segmentos de base de la pared del pozo

10
Anillo de Corte

Se cizalla en suelos blandos cuando drena en la geología in situ; por lo tanto, no es necesario realizar un sobrecorte

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Guía los cables y mangueras de la cadena energética a la velocidad de hundimiento de forma controlada durante la propulsión

Estructura de pozo interconectada de dovelas de hormigón armado u hormigón en obra

En caso necesario, la máquina se recupera utilizando cables de acero y cabrestantes de elevación.

Bajar todo el eje de forma controlada mediante cables de acero fijados al filo de corte del eje.

Todos los conductos de alimentación entre la máquina y la superficie

Afloja la tierra en la parte inferior del eje con cinceles de vástago redondo a altas velocidades (máx. 80 rpm)

Toda la sección transversal del eje es accesible gracias a la capacidad hidráulica de giro y telescópica

Transporta el accionamiento giratorio de la pluma y las unidades de alimentación de la máquina.

Fijación de la máquina perforadora de pozos a los segmentos de base de la pared del pozo

Se cizalla en suelos blandos cuando drena en la geología in situ; por lo tanto, no es necesario realizar un sobrecorte

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Paso a paso hasta el eje acabado

Al comienzo de los trabajos de perforación, todo el pozo se inunda de agua. Se puede establecer el circuito de agua necesario para transportar el material excavado. No es necesario realizar un costoso descenso del nivel freatico. La planta de separación separa el material extraído del agua, que se bombea de nuevo al pozo. La estructura se baja continuamente mientras se realiza la extracción anular en la superficie. Una vez alcanzada la profundidad deseada, se iza la máquina. A continuación, el pozo se sella con una base de hormigón subacuático y el espacio anular se rellena a presion con lechada. Una vez bombeada el agua, el pozo queda listo para su uso.

Funcionalidad de un vistazo:

Un tambor de fresado equipado con herramientas de minería afloja la tierra en el fondo del pozo

Transporte hidráulico del material excavado a la superficie mediante una bomba sumergible

Descenso preciso de la estructura del eje mediante las unidades de descenso

Construcción de pozos en superficie con dovelas prefabricadas de hormigón  u hormigón en obra

Todo a la vista desde arriba

Todo el trabajo se controla y supervisa desde la superficie. Además de la planta de separación, las unidades de descenso y los cabrestantes de elevación, el equipo de la obra incluye contenedores de control y unidades de suministro. Toda la información disponible sobre el pozo se recopila y visualiza en el contenedor de control. Allí, el operador de la máquina puede reaccionar a las condiciones respectivas en cualquier momento con una visión completa. Una vez finalizado el avance o en caso de cambio de picas, la perforadora de pozos se recupera mediante cabrestantes de elevación. Las ventajas del diseño modular de todo el sistema son especialmente importantes en los proyectos urbanos. La disposición de los equipos puede elegirse libremente. Por ejemplo, el sistema de separación puede instalarse en una calle lateral de la obra si no hay espacio suficiente en el pozo.

Amplia gama de aplicaciones

Los pozos fabricados con la tecnología VSM de Herrenknecht tienen una amplia gama de aplicaciones. En la gama de diámetros de 4,5 a 12 metros, sirven como pozos de arranque y destino para la conducción de túneles, pozos de acceso y ventilación para túneles de tráfico o accesos de servicio para estructuras subterráneas de todo tipo. Además, las soluciones especiales, como pozos de estacionamientos subterráneo en el centro de la ciudad o pozos preliminares y de ventilación en minería, amplían la gama de aplicaciones de las máquinas flexibles. Son posibles soluciones especiales específicas para cada cliente, incluso para diámetros mayores de hasta 18 metros. La innovadora tecnología VSM ha demostrado con éxito sus ventajas en varios proyectos. Permite la construcción segura, rápida y respetuosa con el medio ambiente de pozos verticales de todo tipo. Sus ventajas son especialmente eficaces en geologías difíciles, bajo aguas subterráneas y en espacios confinados.

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