Perforación Hay que prever en suelos porosos o fracturados una pérdida de flui- dos significativa. Cuando se trata de perforar terrenos duros y roca, se pueden utilizar conjuntos de fondo, BHA (bottom hole assem- bly), que es la parte inferior de la sarta de perforación que se extiende desde un tricono de perforación al varillaje. El BHA se acciona mediante un motor de lodos, que utiliza la potencia hidráulica del fluido de perforación. En equipos pequeños se puede utilizar la percusión para complementar el empuje y la rotación de la cabeza de perforación, sobre todo en terrenos hete- rogéneos o inclusiones duras. El martillo puede estar en cabeza o bien en la máquina de superficie. Sin embargo hay que tomar precauciones, pues este sistema puede dañar la sarta de perforación y los equipos electrónicos de guiado. También se pueden proyectar fluidos a alta presión (fluid jet boring) en la cabeza perforadora. Puede proyectarse agua o una mezcla de fluidos de perforación. El ángulo de ataque permite disgregar el terreno y facilitar el guiado. Se usa este sistema en suelos más bien blandos. Otra posibilidad consiste en perforar en seco o con pequeñas cantidades de agua o lodos, aunque se reserva para diámetros moderados y condiciones favorables del terreno. Las máquinas son más com- pactas y sencillas que las de fluidos. Estas máquinas, aparte del empuje y la rotación, emplean un martillo neumático en cabeza para penetrar y compactar el terreno. Es un concepto parecido al de un topo de percusión (Figura 6). De la misma forma que en las máquinas de fluidos, la cabeza del martillo está angu- lada para dirigir la perforación parando la rotación en una orientación determinada. La direccionabilidad de la perforación se consigue combinando la geometría de la broca de corte, con el efecto “rotación-empuje” o “no rotación-empuje” y gracias a la flexibilidad de la barra de perforación, que se adapta a los radios de curvatura. Figura 6. Cabeza de percusión de roca para equipos PHD. Imagen de Terra Trenchless Technologies. Maquinaria de perforación y elementos auxiliares Actualmente existe una gran variedad de máquinas empleadas en la PHD. En la Tabla 1 se recoge una clasificación en función de la fuerza máxima de tiro, el par máximo y el peso (IbSTT, 2013). Más del 90% de las máquinas se pueden clasificar como peque- ñas o medianas, con una fuerza máxima de tiro de 250 kN. Con estas características, se pueden colocar diámetros que oscilan entre los 50 mm y los 2200 mm, e incluso llegar a 3 km de conducción si se dan las circunstancias favorables. Aunque las máquinas estándar y más versátiles del mercado suelen tener 500 kN de tracción, las mayores tiran unos 2000 kN. Resulta interesante en este sentido el trabajo de Gierczak (2014) donde se realiza una valoración cua- litativa de los riesgos inherentes a los proyectos PHD. Además, estas máquinas presentan una gran variedad de sistemas de guiado, cabezas de perforación, de ensanchamiento y otros accesorios (Figura 7). Figura 7. Mandriles de cabeza de tiro. Imagen de Terra Trenchless Technologies. Tabla 1. Clasificación de máquinas para la perforación horizontal dirigida (IbSTT, 2013). Tipo Fuerza máxima de tiro (kN) Par máximo (kN) Peso (t) Mini < 10 < 10 Midi > 150 hasta 400 10 – 30 10 – 25 Maxi > 400 hasta 2500 30 – 100 25 – 60 Mega > 2500 > 100 > 60 56