7/25/2019 examen sostenimiento

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Efecto aro: en rocafacturada e inestable y/o

dbil los pernos confiere

nuevas propiedades a la

roca que rodea la

excavacin instalados en

forma radial, los pernos en

conjunto forman un arco

rocoso que trabaja a

compresin denominadoefecto arco, el mismo que

da estabilidad a la

excavacin.

Requisitos de los pernos:

Debe ser resistente..-Laroca debe ser resistente y

continua en una escala

limitada, para proveer un

medio de anclaje firme a

los pernos. Se recomienda,

sin embargo, que en

general, los pernos sean

cementados a lo largo de

toda su extensin..-Lospernos debern tener una

longitud adecuada, a fin de

crear una zona de pre

compresin de extensin

suficiente, alrededor o a lo

largo de la estructura.

Pernos de anclaje

Anclaje puntual: anclaje

repartido por adherencia

(perno pasivo)-barra

helicoidal con eyeccin de

cemento o recina.Anclaje

repartido: anclaje

repartido porfriccin(perno activo)

split set, swellex

PERNOS DE ANCLAJEMECNICO

Los pernos de anclaje

mecnico, tambin

conocidos como pernos de

anclaje puntual, son los de

empleo ms extensivo en

el reforzamiento de

excavaciones

subterrneas. Se

recomienda este tipo de

perno para el

reforzamiento de labores a

corto y mediano plazo, en

donde no se prev el

empleo de un

reforzamiento de

naturaleza ms

permanente. Se debe

hacer notar que existe una

gran variedad de diseos

de celdas de expansin, y

que todas estas trabajan

bastante bien en todo tipo

de terrenos, excepto en

aquellos muy suaves. La

falla de estos sistemas

generalmente ocurre en la

porcin roscada o en la

tuerca al final del perno.

Los pernos puntuales

producen elevadasconcentraciones de

tensiones en la roca, lo que

a su vez ocasiona que el

perno presente una

tendencia a deslizarse con

el tiempo. Ventajas:Relativamente de bajo

costo, el perno de anclaje

trabaja de manera

inmediata. Al girar el

perno, se aplica presin

lateral en la cabeza del

perno y de esta manera se

acumula tensin en el

mismo. Con un relleno

posterior de cemento el

perno puede servir como

fortificacin permanente,

en rocas duras el perno

puede soportar cargas

altas, es un sistema

verstil para fortificacin

en rocas duras.Desventajas: Su uso est

limitado a rocas

moderadamente duras a

duras, difcil de instalar.

Debe ser monitoreado

despus de su instalacin,

pierde capacidad debido a

voladuras cercanas ocuando la roca se fractura

alrededor de la zona de

expansin

PERNOSCEMENTADOS

El ms difundido en el

presente es el anclaje

longitudinal, del cual el

anclaje con lechada de

cemento se usa ms por su

facilidad de aplicacin y

bajo costo. La lechada de

cemento, no obstante,

tiene deficiencias para suaplicacin en anclaje

debido a su baja

resistencia a la tensin y

corte, contraccin

volumtrica al fraguar,

baja capacidad de

adherencia, prolongado

perodo de fraguado, baja

resistencia a la corrosin,

a la humedad, al

intemperismo y a las

vibraciones. La

colocacin de un perno

anclado: Inmersin de

los cartuchos de cemento

en agua para iniciar su

hidratacin Introduccin

de los cartuchos de

cemento en el taladro en el

que va a anclarse el perno Introduccin de la barra

del perno mediante

percusin

PERNOS A RESINA

El anclaje mediante

morteros a base de resina

es eficaz y no presenta

problemas hay que tener

bastante cuidado en

rellenar con cartuchos los

espacios vacos entre la

barra y el taladro y

asegurar la rotacin para

mezclar la resina y elcatalizador. El tiempo de

fraguado es menor a 2

minutos y puede regularse

durante la fabricacin de

los cartuchos. El aspecto

ms crtico para conseguir

un buen anclaje est

constituido por la

diferencia entre los

dimetros del perno y los

del taladro, ello debe ser

inferior a 10 mm. caso

contrario el anclaje ser

deficiente por la dificultad

de la mezcla de la resina yel catalizador

PERNOS SWELLEX

Los pernos Swellex,

desarrollados por Atlas

Copco, estn constituidos

por un doble tubo de chapa

que se infla con agua a

presin, una vez

introducido en el taladro,

para adaptarse a la

superficie lateral del

terreno. Pernos Swellex

(de 5 a 7).Son pernos de

acero plegado quetrabajaran a friccin y son

inflados con agua a

presin, otorgndole a la

roca una mayor

consolidacin y

adecundose a sus

movimientos iniciales u

originados por voladuras

cercanas. Se requiere de

una bomba hidrulica, su

costo vara entre $ 10 a $

13 y su capacidad de

soporte es de 1.2 Ton / pie

de longitud del perno,

recomendable para rocas

de clase MF / P, IF / R e IF

/ P, (soporte tipo C). Los

pernos Swellex se

fabri can en dos tipos, el

Standard Swellex conchapas de 2 mm de

espesor y un dimetro

antes de ser inflado de

25.5 mm, y el Super

Swellex, que tiene un

grosor de chapa de 3 mm y

un dimetro antes deser

inflado de 36 mm. MODO

DE INSTALACION:

Una vez perforado el

taladro, se introduce el

tubo en la boquilla del

brazo de instalacin por

el casquillo de inflado.

Luego se introduce el

tubo en el taladro. Hecho

esto, mediante la bomba

se aplica agua a alta

presin para inflar el

tubo, proceso que dura

unos pocos

segundos.Cuando la

presin del agua l lega a

30MPa, la bomba se para

automticamente,

quedando el swellex

expandido en toda su

longitud dentro del

taladro. Debido al

proceso de inflado, la

longitud del perno sereduce por contraccin,

lo cual produce un

empuje de la placa de

reparto. contra la roca

con una tensin axial de

20KN.

PERNOS SPLIT SET

Estn constituidos por un

tubo, de 2,3mm. De

espesor, que tiene una

ranura longitudinal y un

dimetro superior al del

taladro en el que va a ser

anclado. DISEO

FSICO - consiste en unlargo tubo compresible de

acero de alta resistencia,

ranurado en toda su

longitud. - en un extremo

es ms delgado, para

facilitar su introduccin en

el taladro. - en el otro

extremo tiene un anillo

soldado para su

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instalacion y retener la

placa. PRINCIPIO

FSICO MECANI CO

DELFUNCIONAMIENT

O el perno estabilizador es

insertado en una

perforacion de dimetro

menor, la que acta como

una matriz comprimiendo

el estabilizador aldiametro de la

perforacion, cerrando

parcialmente la ranura

durante el proceso.

PRINCI PIO FSICO

MECANICO DEL

FUNCIONAMIENTO la

compresion sobre el

estabilizador genera

fuerzas radiales de

confinamiento que se

extienden en toda la

longitud de contacto con

la roca que lo contiene.

PROCESO DE

FABRICACION.

Proceso 1.a partir de un

tubo de acero, el cual es

ranurado en toda su

longitud. Proceso 2. a

partir de un fleje de acero,

el cual es perfilado en una

mquina de rodillo

dejando una ranura de 16

mm aprox. en toda su

longitud. Luego son

cortados al largo

requerido y estampados

por un extremo

produciendo un cono

truncado que facilita supenetracion en la

perforacion de la roca. en

el extremo opuesto, un

anillo es soldado para

soportar la planchuela.

VENTAJAS fcil

instalacin. bajo costo

unitario. su

funcionamiento es

instantaneo. se acomoda

a los desplazamientos

internos de la roca,

aumentando su anclaje

con el tiempo. es

compatible con otrosaccesorios de

sostenimiento tales como

bandasmetlicas y mallas.

DESVENTAJAS poseebaja capacidad de anclaje,

en comparacin a barrasmetlicas cementadas ocon resinas. debeninstalarse con menorespaciamiento, para casos

de soportepermanente. en la instalacin debe

llevarse unestricto controldel dimetro de lostaladros, para asegurar sufuncionamiento.

SELECCIN DELTIPO DE PERNO:

La eleccin del tipo de

perno debe estar

condicionada por las

caractersticas del terreno

que impone al perno, entre

los pernos que cumplieran

los requisitos tcnicos

necesarios, se deben de

elegirse el de menor costo.

No existe un tipo de

perno que sea el mejor en

todas las condiciones

consideradas y que todos

los tipos de pernos tienen

algn comportamiento

que puede ser clasificadopara usarlo.FACTORESOPERATIVOS:-evaluacio de tiempo de

exposicin de las labores a

sostener.-capacidades de

carga de cada una de las

alternativas de anclaje.-

control de calidad de los

elementos de

sostenimieto(anclajes).-

analisis de factore de

seguridad.-

dimensionamiento de la

labor minera.-analisis de

los servicis para laaplicacion de la alternativa

seleccin.-evaluacin de

costos-beneficios de la

alternativa seleccionada.

DISEO DELEMPERNADO

El diseo de los sistemas

de empernado de roca

involucra la seleccin de

los siguientes parmetros:

longitud del perno de roca,

espaciamiento de los

pernos de roca, dimetro

del perno y tensin delperno (en caso de

aplicarse)

longitud mnima delperno de anclaje.Lalongitud mnima del perno

de anclaje debe ser mayor

a: El doble del

espaciamiento entre

pernos. Tres veces el

ancho de los bloques

rocosos crticos y

potencialmente inestables,

definido por el

espaciamiento promedio

de las discontinuidades en

el macizo rocoso. Para

aberturas menores a 6

metros, la longitud del

perno es la mitad de laabertura. Para aberturas

entre 6 y 18 metros, se

debe interpolar entre

longitudes de 3 y 5 metros

respectivamente. Para

excavaciones de alturas

mayores a 18 metros la

longitud de los pernos en

los hastiales es 1/5 de la

altura de los mismos.

Espaciamiento

mximo.El mximo

espaciamiento debe ser

menor a: Lamitad de la

longitud del perno Entre1.0 y 0.5 del ancho de los

bloques rocosos crticos y

potencialmente inestables.

Espaciamientos mayores

a 2 metros hacen que el

colocado de mallas de

alambre sea dificultoso.

Espaciamiento mnimo El espaciamiento mnimo

es de 0.9 metros

Recomendaciones para

un empernado eficiente

Asegrese de que el

equipo de empernado esteen adecuadas condiciones

operativas antes de

instalar los pernos. Siga

siempre las

recomendaciones del

fabricante para la

instalacin de los pernos y

la resina. Verifique el

tipo (longitud y grado del

acero) y las condiciones

de los insumos,

incluyendo los pernos,

placas, mezcla, etc., a fin

de asegurarse que sean los

adecuados. Siempre siga

la secuencia adecuada deinstalacin, comenzando

de reas estables. Perfore

los taladros con el

dimetro y longitud

adecuadas (no se debe

perforar ni un centmetro

ms de la longitud del

perno). Asegrese deemplear una broca final

adecuada cuando instale

pernos deanclaje

mecnico. Asegrese de

que la resina se mantiene a

la temperatura ambiente

de las labores antes de su

uso. Siga las

recomendaciones del

fabricante para el

manipuleo de la resina.

Verifique que todos lospernos estn instalados en

el rango adecuado de

torque. Asegrese que

los pernos utilizados para

sostener cargas se

extiendan por lo menos 30

centmetros en terreno

competente. Perfore

taladros de prueba

adicionales en caso de

haber dudas acerca de

condiciones adversas del

terreno. Aada soportes

adicionales al tener

cualquier indicacin

adicional de condiciones

adversas del terreno.

Asegrese que la platina

de apoyo tengan un

contacto firme sin llegar

adeformarse.

MALLA DEREFUERZO. Se utiliza

para evitar la cada de

fragmentos en el rea sininfluencia de los pernos;

puede ser de acero

galvanizado (malla degallinero) fcilmente

moldeable a la forma de laexcavacin, de fierroelectrosoldado que

presenta mayor rigidez, ode fierro corrugado de

1/4. La abertura de la

malla corresponde altamao de los fragmentos

que se requiera confinar,pudiendo ser de 5.0 x 5.0

cm. hasta 10.0 x 10.0 cm.El reticulado de 5.0 x 5.0

cm. se usa en rocas

intensamente fracturadasque se presenta en tajeos

donde no se requerirdelshotcrete posteriormente,

de ser necesario se

utilizara gunita. Elreticulado de 10.0cm x

10.0 cm. se utilizara

dondese recomiende la

colocacin del shotcrete

de acuerdo a la tabla desostenimiento.