OBTURADORES BIMBAR INFLABLES Manual del usuario
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1. amp Geopr Os OBTURADORES BIMBAR INFLABLES Manual del usuario Edici n Nov 2007 24 Boulevard Initialis 7000 Mons BELGIUM T l 32 0 65 346000 Fax 32 0 65 346020 E mail info geopro be Website www geopro be Prueba Cada elemento inflable esta comprobado con agua dentro un banco de pruebas Despues del montaje la estanqueidad de cada obturador completo esta tambien comprobada Un certificado de prueba se entrega con cada pedido Segundad y Garantia Nuestros obturadores son garantizados contra todo defecto Nuestra garantia se limita al reemplazo 6 a la reparaci n del producto defectuoso o parte del mismo Esta garantia no cubre las averias debidas a una utizaci n del obturador fuera de los limites indicados en nuestras hojas t cnicas Nuestro servicio t cnico esel nico habilitado para peritajesen caso de litigio Si desea informaciones addicionales no dude en contactamos Considerando la naturaleza de equipos trabajando bajo presi n los usuarios tendr n que observar las precauciones necesanas para la segundad de sus empleados Nuestra responsabilitad se limita a la garantia de buena fabricaci n de nuestro equipo concebido y realizado seg n las reglas del arte y eso dentro elestado actual de la t cnica al momento de la fabricaci n de estos equipos Los obturadores inflables suelen usars para la inyecci n de lechada de cemento en aplicaciones geot cnicas para la consolidaci2. n profundidad del obturador m 10 x peso especifico de lec hada presi n de la inyecci n en superficie profundidad del obturador en el agua m 10 La presi n para inflar el obturador en el di metro del sondeo est determinada por las curvas de inflado pero puede sercomprobada en obra an tes de empezar las operaciones de inyecci n verapartado de seguridad En cuanto a la presi n de sellado coeficiente de seguridad que garantiza un sellado adecuado se debe utilizar la cifra del 15 a ojo de la pre si n m xima de inyecci n La presi n RECOMENDADA de inflado con gas presi n m nima para inflado con gas x 13 coeficiente de seguridad Este coeficiente de seguridad permite de reducir la defomaci n del elemento dilatable de cau cho sujeto a las variaciones de presi n produci das por las pulsaciones de la bomba algunas vecesimportantes Este valor debe sercomparado con la tabla 1 comparando la presi n de trabajo m xima en funci n del di metro del sondeo y ser en todo caso inferior a los valores dadosen dic ha tabla Geopro Le Linea de inflado os i Linea de inyecci n Nivel del svelo A m Nivel est tico del agua Ejemplo Obturador 56mm Di metro de taladro 3 74mm Profundidad de instalaci n 70m Nivel est tico del agua 20m Peso espec fico de la lechada de cemento 1 3 Presi n de inyecci n en la bomba de superficie 20 bar P
3. n de terrenos y o la impemmeabilizaci n de cimentaciones t neles presas y minas Los dos m todos principales son inyecci n con obturador simple en el cual la lechada de cemento esinyectada en el terreno por debajo el obturador y la inyecci n con obturador doble dentro de tubo manguito Tube Manchette Otra aplicaci n habitual de los obturadores es la realizaci n de ensayos de pemmeabilidad LUG EON en los sondeos geot cnicos Los dos m todos principales son ensayos durante la ejecuci n del sondeo con obturador simple y ensayos a sondeo terminado con obturador doble y vanllas de extensi n entre los dos obturadores la selecci n y utilizaci n de este tipo de obturadores est basada en criterios tales como la fiabilidad y buen sellado de lossondeos as como en su facilidad de puesta en obra Obturador simple Obturador simple al reposo inflado Geopro f 7 BIMEBAR INFLATABLE PACKERS i El cat logo Bimbar Inflata ble Packers esdisponible en nuestro sitio web www geopro be Sumano 1 Presi n diferencial y dimensiones 2 Fluido de inflado A Generalidades B Inflado con gas C Inflado con agua 3 Controles del inflado 4 inflado de los obturadores 5 Instalaci n de los obturadores 6 Da os y vida de servicio 7 Conclusiones Obturador doble Geopro 1 Presi n diferencial presi n m xima de trabajo y di metros Los obturadores Bimbar inflables est n fabri
4. inflado puede impedir el de sinflado completo del obturador y su libre mo vimiento ver diagramas de dilataci n No obstante para hacer siempre posible la utiliza ci n del inflado con agua Geopro ha desar rollado una v lvula especial de desinflado Este manual describe m s en adelante su fun cionamiento El inflado con agua es siempre preferible por que esta es incompresible cosa que no ocurre con un gas Adem s constituye un fluido no contaminante f cilmente disponible y no da a el caucho los obturadores Bimbar est n fabricados con caucho natural por lo que el inflado con aceites no esapropiado Un obturador inflado con Bajo niguna circunstancias usar oxigeno Puede causar da os explosivos al obturador El operadortiene que comprobar y controlar siem pre con cuidado la presi n de inflado cuando se usa el gaspara inflar los obtura dores De otra parte la posibilidad de desinflar el obtura dores inflado con agua tiene que serexaminada con atenci n antes del uso Geopro gas solo puede realizar un sellado efectivo cuando la presi n de inflado es mantenida porencima de la suma de las presiones de inyecci n y de anclaje dentro el taladro Las fugas desprendimientos en el sondeo exce so de la presi n de inyecci n etc puede conducira que la lechada se coloque en el contomo del obturador inflado con gas sin que el operador se percate Sila lechada se bombea alrededor y se depo sita porenci
5. 17 175 11 L HE in 358 775 Li 407 9875 409 575 E r 434 975 E 2 458 7875 460 375 485 775 TEE E 511 175 q 484 1 ll i p CEE 509 5875 534 9875 536 575 i 560 3875 561 975 i 585 7875 587 375 611 1875 f M p f f I A an A 2e er GEFU O EE nr o N i A es ne mn i 612 775 e my a 638 175 131 7625 a AA mes 157 1625 Ends 3625 258 7625 sn 284 1625 A an 3349625 D I A 360 3625 E E 385 7625 JE 461 9625 RE RS MUR AS ES A 487 P RES A 512 7625 ms AE E 538 1625 o cms 563 5625 588 9625 614 3625 639 7625 E 635 31 75 107 95 184 15 yl 285 75 EA A A AAA 436 5625 438 A is Fl En Go qe d Gr ETES CONVERSION L DE E PULGADAS A MIL METROS A d sne B 7 9375 33 3375 HE 57 15 08 375 8255 84 1375 109 5375 133 35 134 9375 B h j p _ E A A A e b 1 158 75 160 3375 A R 209 55 211 1375 234 95 236 5375 261 9375 287 3375 j il uns ARA ml A a a 7 l 311 15 E 336 55 y 312 7375 361 95 363 5375 388 8 9375 E E Ms en 414 3375 439 7375 amp On Er RSR g ni i f i 488 75 514
6. 35 541 3375 JE f 565 15 566 7375 i sv 590 55 592 1375 617 5375 615 95 641 35 S j 642 9375 aX 11 138 1125 163 5125 a T Y d d ER PRE is E Tis 1857975 RE ES ua F212 725 214 3125 DR 239 7125 a 290 5125 338 1375 sr ms o PAR 17 ss A A A sons i yae mda 1 Sci nnis o pere tm 5159375 ES O F 54 5125 A A a me ml an sud dantad 8207125 o E n 646 1125 ca A AA ee AA ee ee mens pee nu a 112 7125 1889125 265 1125 es 3159125 5 341 3125 SE mr r 417 5125 A sim a 4429125 5 RER am 468 3125 493 7125 5 519 1125 569 9125 4 595 3125 5 mme mm f f t Geopro 24 Boulevard Initialis 7000 Mons BELGIUM T l 32 0 65 346000 Fax 32 0 65 346020 E mail info geopro be Website www geopro be
7. cadoscon doscapassde cables de acero cruzadose in mersasen caucho natural La primera capa est colocada en el sentido de las agujas del reloj y la otra en elsentido contrario Las doscapasasde acero ofrecen resistencia a las presiones tanto intemasco mo extemas La presi n diferencial presi n de trabajo m xima disminuye proporcionalmente a la ex Tabla 1 Presi n m xima de trabajo recomendada ban en relaci n al d a metro de sondeo mm o de sondeo La gama de losobturadores Bimbar ofrece 9 di metros diferentes de 28 mm hasta 170 mm Es nece sario mantener un espacio razonable entre el obturador y el sondeo salvo cuando se desea tener una presi n muy elevada M sabajo la tabla 2 indica la gama de utilizaci n para cada tama o de obtu rador No esrecomendable utilizar el obturadora su m xima expansi n Di metros disponibles Tabia 2 Expansi n m xima Di metro Nominal Expansi n m xima ON PE _ aconsejada 2 Huido de inflado A Generalidades La elecci n del fluido de inflado constituye un par metro de gran importancia tanto desde el punto de vista de la operatividad como de seguridad Geopro Sertco recomiendan den tro de lo que cabe el inflado con agua cuan do lascondicionesson adecuadas El inflado con agua no es posible a determina das profundidades en sondeos secos ver ta bla 3 o cuando el nivel fre tico est demasia do bajo En estos casos la columna de agua en el latiguillo de
8. de inflado Rilsan Di m ext imm Di m int imm IH3 Acoplamiento UAG r pido Adaptadores para Adaptadores para Acoplamiento doble obturadores desde obturadores desde para IH3 30 hasta 102mm 130 hasta 170mm Latiguillo reforzado de inflado RIH48 Di m ext 8mm Di m int 4mm Acoplamiento y recuperable F TT Tuerca E F rula Cuerpo del acoplamiento E ER RIA18 RIA14 RUAG Acoplamiento Acoplamiento a Para obituradores Para obturadores Acoplamiento de recuperable presi n desde 30 hasta de 130 y 170mm extensi n para 102mm RIH48 6 4064 25 4 p 50 8 E 76 2 101 6 127 re rames E 152 4 1778 ME SN VS 2082 228 6 254 279 4 E E nn E 3048 330 2 3556 E 381 431 8 E 457 2 1826 s 533 4 558 8 584 2 609 6 635 4 al A 382 5875 8 4 433 3875 Due mins rr 1 E 636 6 5875 ii A PRE ne ame 1 8 1 5875 26 9875 52 3875 975 cn amp 77 7875 79 375 H f L h F i o e a o paa aama aaa anrasan f i 108 1875 104 4775 EIA magas 128 5875 E 130 175 I 153 9875 L 155 575 179 3875 180 975 n_n oa 204 7875 k 206 375 To 230 1875 E 231 775 A 3 255 5875 257 175 aaia 282 575 280 9875 aja 306 3875 307 975 mior Hg d i E E 5 331 7875 JE 333 375 357 1875 384
9. ido se pueden llevar a cabo las pruebas de hinchamiento al aire libre pero tambi n conviene inflarel obturador dentro un tubo El inflado de comprobaci n pemite aloperador de veri ficarlascapacidades del sistema y las posibles fuga Geopro El operador puede comprobar la presi n de inflado mediante un fime contacto con el tubo de pruebas y la integridad del obturadora la presi n m xima dentro del taladro Se aconseja realizar las pruebas de inflado con la mis ma longitud de latiguillo de inflado que se va usar con el obturador Esto permite evaluar el tiempo de inflado y desinflado y tener una idea de la presi n de bombeo a diferentes niveles de inflado Para un obturador infla do con l quido comprobar el funciona miento correcto del obturador y del latiguillo macarr n de inflado La caracter stica general de los obturadores que est n infladoscon agua o bien con gasesque la mayor parte del volumen de inflado se inyecta a baja presi n y que sta sube r pida mente al final del proceso con muy poco volumen altocarla membrana del obtura dorla pared delsondeo La curva de presiones de in flado en relaci n con el tiempo indica una subida pro gresiva y larga de presionesseguida por un repentino incremento de la misma Esta caracter stica lleva tiem po para que uno se acostumbre a ella Es aconsejable que losoperadores hagan pruebasprevias para eva luar los tiempos los vol menes y las presiones 5 Instalaci n de
10. l obturador Los m todos usuales de instalaci n se hacen con tubo gido normalmente con vanillaje de sondeos o man guera Esta ltima es la m s r pida pero ofrece poca precisi n en cuanto a la profundidad tiene poca ca pacidad para mantener en su sitio el obturador y para servir de soporte a los latiguillos de inflado Tambi n su utilizaci n est limitada porla profundidad debido a la capacidad de resistencia a la tracci n bajo su propio peso A menudo hay que utilizar un cable de acero de seguridad con las mangueras Las limitaciones de profundidad existen tambi n por la dificultad de ma nejar longitudes importantes de mangueras manual mente en superficie La utilizaci n de tubos r gidos varillaje de sondeos para la instalaci n de los obturadores ofrece una bue na precisi n en cuanto a la profundidad un fime so porte para los latiguillos de inflado y una capacidad suficiente para mantenerel obturador en su sitio No obstante este m todo exige medios mec nicos gr a o perforadora para hacer maniobrar los tubos r gidos debido a las longitudes y peso de stos por lo que representa un m todo m slento y m s Geopro 5 La contaminaci n porcemento del t rmino desli zante parte m vil del obturador que se desliza por la vanilla central puede impedir el desliza miento y da ar lasjuntas El operadortiene que controlar las junta s t ricas y losrascadores en caso de duda es mejor cambiarlas y lim
11. m x de instalaci n m tabla 3 valor m profundidad del obturador por debajo del agua m V lvula de desinflado Se puede utilizar una v lvula de desinflado cuando la profundidad del obturador se encuentra por debajo de la profundidad m xima de instalaci n y si se quiere aprovechar las ventajas del inflado con agua La v l vula se conecta en la parte superior del t rmino fijo zona superior del obturador utilizando el segundo orificio de inflado y a adiendo una l nea adicional de inflado Para desinflarel obturador se aplica una presi n de aire en esta segunda l nea de inflado el aumento de presi n abre la v lvula dejando escaparelagua por lospeque os agujeros en la base de dicha v lvula v ase figura 3 Linea de inflado Segunda linea _ Superficie _ l A m Nivel est tico agua NEA ES 5 E 4 H V vula de desinflado E pl Ss 1 Profundidad de instalaci n Figura 3 3 Controles de inflado Para cualquier tipo de obturador es sumamente impor tante disponer de un sistema de inflado que ofrezca suficientes funciones de control de la presi n de inflado El montaje de la figura 4 o una instalaci n similar repre senta lo m nimo para llevara cabo de manera eficiente y con seguridad cualquieroperaci n El sistema requiere b sicamente un generador de pre si n una llave de paso una v lvula de purga un man metro un macamn de hinchado o un
12. ma del obturador durante un cier to tiempo resultar dif cil o imposible la retira da del obturador La pulsaci n de la bomba de inyecci n puede producir tambi n un movimiento del obturador dentro del sondeo si ste no est lo suficientemente inflado y provocar de este modo un deterioro r pido del revestimiento exterior del caucho Bimbar ver fig 1 Es obvio que con la utilizaci n de agua para el inflado el tiempo de desinflado para aliviar el obturador dentro el taladro es bastante m s Figura 1 Obturador inflado con gas CEMENTO DA OS EN LA CAPA EXTERIOR A CONTORNO DEL CEMENTO DEFORMACI N DEL CAUCHO INYECCI N B Inflado con gas Las presiones del inflado con gas constituyen co mo ya lo hemos mencionado antes un factor muy importante y por ello deben ser calculadas y controladas durante las operaciones de inyec ci n para evitar da ar y romper prematura mente el obturador Para cualquier aplicaci n la presi n m nima de inflado requerida en ban indicada en el man metro se Calcula de la manera siguiente Presi n m nima de inflado con gas presi n de inflado al di metro del sondeo presi n de sel lado presi n m xima de inyecci n Tener en cuenta que la presi n m xima de inyecci n es la presi n ejercida a la cota del obturador y no la presi n le da en superficie Esta presi n se determina de la manera siguiente Presi n m xima de inyecci
13. o la inyecci n se mantiene durante varias horas Anillo amovible en rocasfracturadas y o con fisuras Se recomienda Fa A A utilizar obturadores m s largos 1 5 m de largo y o un Anills amovible E adii i sitema de limpieza Este sistema necesita una segun o NES O da inea figur 6 L Adaptador de inflado Obturador largo 7 EA Linea de inflado Contorno del cemento Figura 5 3 Presi n excesiva Losobturadorestienen capacida desde presiones espec ficasen relaci n con los di metros de lossondeos Una presurizaci n excesiva se puede producircuando se aplica una presi n dema sado alta para un di metro de sondeo demasiado grande Siempre hay que recurrir a la tabla de reco mendaciones de presiones m ximas de servicio antes de determinaruna presi n de operaci n 7 Conclusiones Cuando se respectan las directivas de uso dadas en este manual se realiza un mantenimiento adecuado y un almacenaje apropiado entre las diferentes utiliza ciones los obturadores Geopro tienen una vida til larga en lasoperaciones de inyecci n No hay razones intr nsecas para no realizar numerosas operaciones de inyecci n 4 Mover un obturadorantes de tiempo Cuando se queda inflado parcialmente y se tira de l pueden causarse da os porun excesivo desgaste y o por esti ra miento de los cables de refuerzo hasta su rotura Geopro ADAPTADORES Y CONEXI NES PARA EL INFLADO DE LOS OBTURADORES Latiguillo
14. piarcon cuidado el obturador des pu sde cada uso para eliminar restos de cemento 6 Da os y vida til de operaci n Los da os en los obturadores durante las operaciones de inyecci n est n provocados por los siguientes fac tores 1 Expansi n excesiva Causada por el inflado dentro de un sondeo demasiado ancho por secciones del sondeo sobredimensionadas o niveles litol gicos poco resistentes Si el operador prev condiciones geol gi cas semejantes es recomendable usar agua como medio de inflado y controlar el volumen utilizado 6 Da os en la goma del obturador por exposici n di recta al sol porexcesiva temperatura o contacto con solventes Los obtura dores siempre tienen que seral 2 Cortesen la superficie del obturador Causados por macenadosen cajas para evitarlos rayos U V cualquier objeto cortante dentro del sondeo rocas J inarbsobturad d tural it con aristasagudas tubo da ado roscasen mal dj od alan E EA dl eue estado produce el ablandamiento de la goma y deformacio nes asociadas 8 El Inflado de larga duraci n con gas poco fre Este hecho esa n m s cr tico con sondeos inclinados cuente en inyecci n produce hemias y hinc hamiento u horizontales cuando se maniobra el obturador En intemo a la goma poracumulaci n del gas dentro de obra pueden utilizarse recursos como anillos de protec la membrana ci n para reducirel riesgo Figura 5 9 Inmersi n del obturadoren la lechada de cemento cuand
15. rofundidad de instalaci n del obturador 4 C Inflado con aqua El agua no es compresible y no tiene los efectos explosi vos de un gas Las presiones interiores inflado y exterio res inyecci n se equilibran autom ticamente y el control de la presi n de hinchado es mucho menos c rti CO Presi n recomendada de inflado con aqua Presi n de dilataci n a 76 mm en curva presi n de sellado presi n de inyecci n m xima diferencial en el obturador profundidad de instalaci n del obtura dor m 10 Nueva mente esta presi n de inflado con agua debe ser inferior a los valores de la tabla 1 Ejemplo v ase figura 2 Presi n recomendada de inflado con agua 3 24 1x 0 15 424 1 7 23 7 bar Porotra parte la columna de agua en la l nea de infla do genera una presi n hidrost tica lo que dific ulta o imposibilita a veces la extracci n de los obturadores debe considerarse que diez metros de profundidad en vertical 1 bar de presi n de inflado La tabla siguiente indica la profundidad m xima de instalaci n de obtura dores infladoscon agua en funci n del di metro del sondeo asumiendo que est seco Di metro de sondeo mm Profundidad m xima de utilizaci n m para inflado con agua en un sondeo seco Geopro Si el nivel de agua est tico NAE se sit a por enci ma del obturador la columna de agua porencima de l ayuda a desinflaro Profundidad
16. tubo adecuado para conectarelobturadora las diferentes partes Siempre debe tenerse en cuenta que todos los elemen tos deben estar preparados para alta a QE EP 2 EE L NA A BOMBA AA Ref hie MANUAL tr AO Le Z 0 B ns e A HACIA EL OBTURADOR Comentanos El man metro tiene que indicar siempre la presi n del obturador y estaraislado del sistema de inflado La v lvula de purga hace que el obturador se desin fle de manera segura Todos los componentes utilizados en el inflado y en el control del inflado tienen que estar dimensionados para las presiones requeridas En el caso de inflado con gas sila operaci n se realiza en profundidad dentro de un sondeo lleno de agua la presi n del gasen superficie puede alcanzar f cil mente presiones porencima de 70 bares y por ello hay que tomarprecaucionesadecuadas El man metro tiene que serseleccionado de tal modo que la presi n m xima permanezca en la mitad de la tercera parte superior de la escala Los man metros son instrumentos delicados que requieren un trato cuidadoso y una cali 4 Operaci n de inflado de los obturadores Una vez que los obturadores el m todo de inflado y su control han sido seleccionados se pueden conectar y procedera la comprobaci n del inflado Si el inflado se realiza con gas hay que proceder la comprobaci n con el obturador dentro de un tubo y con las precauciones de segurdad necesanas Si se infla con un l qu
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