IANIGLA 1973-2002 71

PERFORADORA A PERCUSIÓN PPERFORADORA A PERCUSIÓN PPERFORADORA A PERCUSIÓN PPERFORADORA A PERCUSIÓN PPERFORADORA A PERCUSIÓN PARAARAARAARAARASUELOS DETRÍTICOS CRIOGÉNICOSSUELOS DETRÍTICOS CRIOGÉNICOSSUELOS DETRÍTICOS CRIOGÉNICOSSUELOS DETRÍTICOS CRIOGÉNICOSSUELOS DETRÍTICOS CRIOGÉNICOS

PERCUSSION DRILL FOR CRYOGENIC DETRITIC SOILSPERCUSSION DRILL FOR CRYOGENIC DETRITIC SOILSPERCUSSION DRILL FOR CRYOGENIC DETRITIC SOILSPERCUSSION DRILL FOR CRYOGENIC DETRITIC SOILSPERCUSSION DRILL FOR CRYOGENIC DETRITIC SOILS

José M. HernándezJosé M. HernándezJosé M. HernándezJosé M. HernándezJosé M. HernándezJosé M. Hernández

Técnico Principal delCONICET. Personalde apoyo a la investi-gación en la Unidadde Geocriología delIANIGLA desde elaño l988. Especializa-do en montajes en altamontaña, ha participa-do en expedicionescientíficas y deporti-vas a la CordilleraPrincipal, CordilleraFrontal y Precordille-ra. Se encargó de laperforación realizadaen la isla James Ross,Antártida, en el año1991. Tiene a cargo eldiseño y control detotalizadores ubica-dos en la transecta dela Cordillera Frontal.

Senior technician ofCONICET. Since l988,he has provided sup-port to the Geocryolo-gy group at the IANIG-LA. Specialized onhigh mountain areas.He took part in differ-ent scientific expedi-tions to the CordilleraPrincipal, CordilleraFrontal and Precor-dillera. He also col-laborated with thedrilling operation atJames Ross Island,Antarctic, in 1991.He is in charge of thedesign and control ofprecipitation mea-surements in the Cor-dillera Frontal.

(English version byM.E. Soler)

de aplicación está dado poruna brida que se va desplazan-do hacia arriba conformeavanza la perforación (Fig. 1Ay 2A).

La masa de hierro se levantamediante un aparejo hasta lamáxima altura posible y luegose la deja caer libremente. Unavez finalizada la perforación,se deja la tubería como un�encamisado� y se procede aabrir el fondo desplazando lapunta cónica con una barra dehierro de ½ pulgada dediámetro (armada en seccio-nes) que se desplaza dentro dela tubería mencionada arriba(Fig. 1B y 2B).

El paso siguiente es introduciruna sonda de plástico contermistores instalados adistancias previamentedeterminadas. Esta sondasobrepasa el final de la tuberíaaproximadamente en 10 cm yqueda entrampada en lasgravas. Posteriormente seprocede a retirar la tubería y seestá en condiciones decomenzar a tomar las lecturasde temperaturas a distintosniveles, mediante un registra-dor instalado para tal efecto(Fig: 1C y 2C).

combined use of peak, spadeand crow bar. This traditionalmethod has been largely used atthe Cordillera Frontal(Lagunita del Plata 4,000 ma.s.l.; El Salto 3,400 m a.s.l.;Morenas coloradas 3560 ma.s.l.) and at the CordónOlivares (San Juan, Paso deAgua Negra 4800 m a.s.l.) Inall cases the drilling depth wasless than 1.7 m. (Buk l983;Trombotto, 1991)

The new tool consists of a drillpipe, divided into severalsectors, with a conical steel tipin its lower section, thatpenetrates the ground bysuccesive strokes, generated bya 15 kg iron mass, at the upperpart of the tube, and theapplication point is given by aflange that moves upwardswhile the drilling goes on (Fig.1A and 2A).

The iron mass is lifted by ablock as high as possible, then itis dropped to fall freely. Oncethe drilling is done, the tube isleft as �jacket�, and the bottomis opened moving the conicaltip with a 1/2� iron bar(assembled in sections) thatmoves within the 1� pipe (Fig.1B and 2B).

Measurements of temperatureat different depth in soils ofnon-consolidated cryogenicdetritus are problematic. Inorder to drill a deep hole, largeamounts of material have to beremoved, and the walls of thedrilling hole usually collapse.This problem has been solvedby using a special drilldesigned to replace the

Si necesitamos registrartemperaturas a diferentesprofundidades de un sueloconformado por detritocriogénico no consolidado,tenemos que realizar unaperforación. Sin embargo, nosencontramos con los inconve-nientes de que para poderavanzar en profundidad sedeben mover grandesvolúmenes de material, y quese desmoronan las paredes delpozo, siendo muy dificultosoalcanzar la profundidaddeseada. Este problema seresuelve mediante la fabrica-ción de una perforadora ideadapara reemplazar los métodosconvencionales (pico, pala ybarreta) que fueron utilizadoshasta ahora, como por ejemplo,en la Cordillera Frontal deMendoza (Lagunita del Plata4.000 m s.n.m., El Salto 3.400 ms.n.m., Morenas Coloradas3.560 m s.n.m.), y en el CordónOlivares, San Juan (Paso deAgua Negra 4.800 m s.n.m.). Entodos los casos no se superó laprofundidad de 1,7 m. (Buk,1983; Trombotto, 1991).

La perforadora consta de unatubería de 1 pulgada de sección(barra de sondeo), dividida envarios tramos y provista en suparte inferior de una puntacónica de acero. El aparatopenetra en el suelo por golpessucesivos, que son generadospor una masa de hierro de 15kg, que se desliza en la partesuperior de la tubería. Su punto

Fig. 1. A) Diagram of the percussiondrill with its iron mass and movil flange.B) Removal of the conical tip.C) Putting the sounding with theattached thermistors in the hole.

Fig. 1. A) Esquema de la perforadora,ubicación de la masa de hierro y bridamóvil. B) Detalle de la expulsión de lapunta cónica. C) Detalle de laintroducción de la sonda con lostermistores.

72 Geocriología - Geocryology

La primera perforaciónutilizando este método serealizó el la Cordillera Frontal,Cordón del Plata, Vallecitos,Morenas Coloradas: Balcón I(3.500 m), con excelentesresultados en cuanto aseguridad y rapidez demaniobra, alcanzando unaprofundidad de 5 metros, topede permafrost. Este equipo seha pensado para ser utilizadoen alta montaña, especialmenteteniendo en cuenta su facilidadde transporte y su capacidadoperativa. El método deperforación también esaplicable a otros trabajos, (ej.:cálculos de velocidades desuelos en pendientes,humedad relativa a diferentesprofundidades) que requieranla instalación de pequeñosinstrumentos en el subsuelo.

En abril de 2001 se efectuó laperforación Balcón II, sobreuna lengua de glaciar deescombros activo, alcanzandouna profundidad de 3 m, topede permafrost, a una altura de3.770 m. En esta oportunidad

se aumentó el diámetro de labarra de sondeo a 2 pulgadas,con resultados satisfactorios, yaque nos permitió introducirinstrumental de mayoresdimensiones, en este caso unregistrador de temperaturaUTL-1 (Universal TemperatureLogger) de la Universidad deBerna. Esta perforación serealizó dentro del marco de laRed Terrestre Global, avaladapor la Organización Meteoroló-gica Mundial, para la Red delSistema Mundial de Observa-ción del Clima.

REFERENCIASREFERENCESBUK, E. l983. Glaciares de

escombros y su significaciónhidrológica. Anales 83,IANIGLA, CRYCIT-MENDOZA.22-38 pp.

TROMBOTTO, D. 1991.Untersuchungen zumperiglazialen Formenschatzund zu periglazialenSedimenten in der �Lagunitadel Plata�, Mendoza,Argentina. HeidelbergerGeographische Arbeiten.171 pp.

Fig. 2. Perforaciónrealizada en laCordillera Frontal,Cordón del Plata,Morenas Coloradas,Balcón (3500 ms.n.m.), Mendoza,Argentina. A)Perforación. B)Expulsión de lapunta cónica. C)Introducción de lasonda con lostermistores.

Fig. 2. Detricitc soilperforation atBalcón (3500 ma.s.l), CordilleraFrontal, Cordón delPlata, MorenasColoradas,Mendoza,Argentina.A) Perforating thesoil. B) Removal ofthe conical tip, andC) Putting thesounding in thehole.

The following step is tointroduce a plastic soundingwith thermistors installed atpreviously determined places.This sounding goes approxi-mately 10 cm further than theend of the pipe and is caughtby the gravel. Then, the pipe ispulled out, and the temperaturecan be read at the differentlevels,through the installed�recorder� (Fig. 1C and 2C).

This drilling method has beenapplied at the CordilleraFrontal, Cordón del Plata,Vallecitos, Morenas Coloradas:Balcón I (3,500 m), achievingexcellent results as far as safetyand maneuvering speed up to adepth of 5 m are concerned.This equipment has beendesigned to be used in themountains. It is easy to carryand transport and its operativecapacity presents no difficulty.This method can also beapplied to other tasks that

require the installation of smallinstruments underneath theground surface in order toobtain different type of data(ground speed in slopes,relative humidity at differentdepths).

In April 2001 a drilling wasperformed at Balcón II, on thetongue of an active rock glacier. Itreached the permafrost top at 3 mdepth, at a height of 3,770 m.The diameter of the drill pipewas successfully enlarged to 2inches which allowed tointruduce bigger instruments, inthis case a UTL-1 (UniversalTemperature Logger from theUniversity of Berna). Thisdrilling was performed withinthe framework of the GlobalTerrestrial Network supported bythe World MeteorologicalOrganization of the Network ofthe Global Climate ObervationSystem.

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