Metodi speciali
Le perforazioni sono essenziali non soltanto per i pali, ma anche per gli ancoraggi, i pozzi, il calore geotermico o le iniezioni. Tali metodi speciali richiedono procedure proprie e attrezzature specifiche.
Perforazione per ancoraggi
Gli ancoraggi vengono utilizzati ad esempio per la protezione di strutture di sostegno. Essi supportano le pareti laterali dei pozzi di scavo, in modo da evitarne il cedimento sotto i carichi generati dalla pressione della terra; il tie-back di una struttura di sostegno rende superfluo l’uso di puntoni. Gli ancoraggi al suolo consistono in tre elementi principali, vale a dire la testa di ancoraggio, una lunghezza libera dell’ancoraggio (pendino in acciaio) e un elemento di applicazione della forza collegato al terreno di costruzione mediante un corpo in malta cementizia. Durante la realizzazione dell’ancoraggio, il pendino in acciaio viene inserito in un foro trivellato. Il foro trivellato viene premuto con bentonite nell’area dell’elemento di applicazione della forza. Una volta induritosi il cemento, l’ancoraggio viene messo in tensione dall’estremità libera mediante un martinetto tenditore. I trefoli vengono successivamente fissati nell’area della testa di ancoraggio.
Iniezione ad alta pressione (HDI)
Il metodo HDI viene utilizzato per sostenere o rinforzare le fondazioni esistenti, per chiudere gli interstizi, per basi situate in alto o in basso, come iniezione di protezione nella costruzione delle gallerie e per la realizzazione di paratie. Il principio alla base di tale metodo è costituito da un’asta di perforazione inserita nel terreno mediante una perforatrice. All’estremità inferiore dell’asta di perforazione HDI è presente un ugello, situato in posizione laterale, che inietta un fluido (acqua o sospensione legante) ad alta pressione (400 - 600 bar). Il “getto di scavo” ad alta energia così generato separa il terreno dalla sua posizione naturale e lo sposta con il legante. L’asta di perforazione HDI viene ruotata e tirata allo stesso tempo, così che il getto di scavo traccia nel terreno una stretta spirale, creando in tal modo una cavità a forma di colonna. Tale cavità viene riempita con terreno e una sospensione legante. Il legante causa l’indurimento della miscela, producendo una robusta colonna HDI.
Fra i vantaggi di questo metodo a basse vibrazioni figurano
- L’elevata sicurezza grazie alla realizzazione prima dello scavo,
- L’applicazione in presenza di spazi e altezze di lavoro limitati e
- L’assenza quasi totale di limitazioni sulla profondità di trivellazione.
Realizzazione di pozzi esplorativi e per l’acqua
Le perforatrici Bauer RB possono essere utilizzate per numerosi metodi di perforazione (con attrezzature speciali opzionali secondo necessità e a seconda delle condizioni geologiche);
- Metodo di perforazione con flusso d’aria di estrazione
- Altri metodi di perforazione con circolazione inversa (ad esempio perforazione con aspirazione)
- Perforazione con lavaggio diretto a pressione
- Carotaggio a fune
- Carotaggio a percussione
- Perforazione con martello a fondo foro
- Perforazione rotativa a secco (con trivella)
- Perforazione con tavola di rivestimento rotante
Nel metodo di perforazione con flusso d’aria di estrazione, l’introduzione di un soffio d’aria genera nell’asta di perforazione un movimento diretto verso l’alto che trasporta in superficie la miscela di fluido di perforazione e il fluido di perforazione a base d’acqua. Dopo la separazione delle scorie di perforazione dal fluido di perforazione, il fluido di lavaggio viene reintrodotto nel foro di trivellazione. Questo metodo viene utilizzato per la costruzione di pozzi per l’acqua, per attività minerarie (ad esempio pareti di drenaggio, campionamenti basati sulla massa e trivellazione di pozzi di ventilazione), per pre-trivellazioni per l’installazione di rivestimenti per ancoraggi destinati all’energia geotermica profonda e nel settore del greggio/gas naturale. Questo metodo di perforazione assicura un’efficienza nettamente superiore, specialmente per fori di trivellazione di grande diametro (> 300 mm), poiché non richiede grandi pompe di lavaggio.
Per la perforazione con martello a fondo foro, il martello di perforazione viene posizionato nel foro trivellato. Il martello è fissato all’asta di perforazione rotativa. Il martello di perforazione è azionato mediante aria compressa, convogliata fino al martello attraverso l’asta di perforazione, che funge anche da agente di lavaggio. Una volta separate e disciolte le scorie di perforazione, l’aria le trasferisce nello spazio angolare al di sopra del livello del suolo. Questo metodo viene utilizzato principalmente per trivellazioni in roccia dura e compatta nei settori della realizzazione di pozzi, minerario e delle cave di pietra. La perforazione con martello a fondo foro può essere utilizzata anche con il metodo a circolazione inversa. Tale approccio è particolarmente indicato per trivellazioni di grande diametro nel settore minerario.
Nel metodo di perforazione con lavaggio a pressione, il fluido di perforazione a base d’acqua viene pompato nel foro trivellato attraverso l’asta di perforazione e miscelato con le scorie di perforazione. La miscela viene quindi trasportata verso l’alto nello spazio anulare presente fra l’asta di perforazione e la parete del foro trivellato. Dopo la separazione delle scorie di perforazione dal fluido di perforazione, il fluido di lavaggio viene reintrodotto nell’asta di perforazione. Il metodo di perforazione con lavaggio a pressione viene utilizzato per trivellazioni con diametro minore (< 300 mm) nei settori della realizzazione dei pozzi per l’acqua, minerario e delle trivellazioni per greggio e gas naturale, nonché per calore geotermico.
