Elementos y Tipos de Sostenimiento

8/16/2019 Elementos y Tipos de Sostenimiento

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TIPOS Y DESCRIPCION DE

LOS ELEMENTOS DE

SOSTENIMIENTO


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Se utilizan para reducir susdesplazamientos. De esta manera laroca adyacente a la excavación setransforma en un elemento activo del

sistema de soporte y virtualmenteconforma un arco auto soportante-

En roca homogénea competente el

papel principal de los pernos esresistir los desprendimientos debloques o cuñas, (control de bloques ocuñas inestables).

PERNOS DE ANCLAJE


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En roca estratificada competente lospernos ayudan a resistir el

desplazamiento relativo entre estratos,aumentando la rigidez de la vigacompuesta y creando ligazón entrebloques, (control de losas inestables).

En roca incompetente el perno confierenuevas propiedades a la roca que rodeala excavación, modifica o aumenta sucohesión, fricción (control de seccióninestable).


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FORMACION DE BLOQUES CRÍTICOS

ALREDEDOR DE LA ABERTURA


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PERNOS EFECTO ARCO


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• Su uso es limitado a rocas moderadamenteduras, masivas, con bloques o estratificada, sin

presencia de agua. En rocas muy duras,fracturadas y débiles no son recomendables,debido a que el anclaje podría soltarse. En rocassometidas a altos esfuerzos tampoco esrecomendable.

• El diámetro del taladro es crítico para elanclaje, recomendándose un diámetro de 35 a 38mm para los pernos comúnmente utilizados.

• Es muy importante tomar en cuenta que elperno, debe colocarse inmediatamente despuésde perforarse el taladro, sea cual sea el tipo de

perno utilizado.


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• Pierden su capacidad de anclaje con lasvibraciones de la voladura o el astilla miento de

la roca detrás de la placa, debido a altas fuerzasde contacto, por lo que no es recomendableutilizarlos en terrenos cercanos a áreas devoladura.

•Se usan para reforzamiento temporal. Si sonusados para reforzamiento permanente, hay queprotegerlos de la corrosión si hay agua, debenpost-cementarse con cemento entre la varilla y

la pared del taladro.

• Proporcionan una tensión limitada queraramente sobrepasan las 12 TM.


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PERNOS DE CABEZA EXPANSIVA


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ESTABILIZADORES DE

FRICCION TIPO SWELLEX


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ESTABILIZADORES DE

FRICCION TIPO SPLIT SET


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SPLIT SET


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• Los split sets son utilizados para reforzamientotemporal, usualmente forma parte de sistemas

combinados de refuerzo en terrenos de calidadregular a mala. En roca intensamente fracturada ydébil no es recomendable su uso.

• Su instalación es simple, solo se requiere unamáquina jackleg o jumbo. Proporciona acción derefuerzo inmediato, y permite una fácil instalaciónde la malla.

•El diámetro del taladro recomendado para lossplit sets de 39 mm es de 35 a 38 mm, condiámetros más grandes se corre el riesgo de unanclaje deficiente y con diámetros más pequeños

es muy difícil introducirlos.


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• Son susceptibles de corrosión, a menos que seangalvanizados. En mayores longitudes de split sets,puede ser dificultosa la correcta instalación. Los

split sets son relativamente económicos.

• Los Swellex constituyen un sistema alternativo alos split sets, pero de mejor rendimiento en terreno

de menor calidad, para el refuerzo temporal. Haydistintos tipos de swellex, para rocas duras asuaves y en terrenos muy fracturados.

• Trabajan bien en los efectos cortantes de la

roca. En roca dura, 0.5 m de longitud del perno,proporciona una resistencia a la tracción igual a sucarga de rotura. Dada su gran flexibilidad, éstospueden instalarse en longitudes de hasta 3 veces la

altura de la labor.


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• LOS SWELLEX, es de instalación sencilla yrápida, el efecto de refuerzo es inmediato, y está

provisto de arandelas para colocar la malla encualquier momento.

• El principal problema es la corrosión, aunquelos nuevo tipos vienen cubiertas con una capaelástica protectora o son de acero inoxidable. Sonmás costosos que los split sets.

• Debido al proceso de inflado, su longitud se

reduce al contraerse y origina un empuje hacialas paredes del taladro que comprime la roca yhacia la placa de ajuste una tensión axialequivalente a 20 KN.


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PERNOS CON RESINA


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• LOS PERNOS DE VARILLA CEMENTADOS O CON RESINA seusan como refuerzo permanente, pero también como

refuerzo temporal en varias condiciones de roca, desderocas de buena a mala calidad.

• Cuando se usa cemento (en cartuchos o inyectado), serequiere varios días de curado antes que el perno trabaje acarga completa, apropiadamente instalados son durables,con alta resistencia en condiciones de roca dura. Estospernos tienen larga vida útil y constituyen el sistema másversátil de pernos de roca.

•Cuando se usa resina, de fraguado rápido (menos de 30

segundos) o fraguado lento (2 a 4 minutos), el perno trabajaa carga completa en más o menos 5 minutos, permitiendoasí pretensar el perno e instalarlo en presencia defiltraciones de agua.


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• LA RESINA VIENE EN CARTUCHOS con elcatalizador separado de la resina y por efecto de

la rotación del perno al momento de introducir altaladro, éstos se mezclan generando el fraguado.

• Este sistema proporciona una alta capacidad

de carga en condiciones de roca dura, resistentea la corrosión y a las vibraciones del terreno ybrinda acción de refuerzo inmediato, aunque sucosto es mayor que los pernos cementados (encartucho o inyectado).

• El diámetro del taladro es dependiente deldiámetro del cartucho de resina y del pernoutilizado.


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CABLES


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• LOS CABLES son utilizados en rocas duras,moderadamente fracturadas o fracturadas, quepresenten bloques grandes a medianos, con RMR

mayor a 40. Sus longitudes varían de 5 a 30 m.

• Son instalados generalmente sin tensionar parael sostenimiento temporal en tajeos y también

para el sostenimiento permanente de ciertasestructuras rocosas asociadas al minado.

• También se puede usar como pre-reforzamientoantes del minado de un tajeo. Apropiadamenteinstalados constituyen un sistema dereforzamiento competente y durable. Proporcionantambién una alta capacidad portante encondiciones de roca dura. Pueden ser instalados

en áreas estrechas.


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• LA MALLA hay que señalar el área deinstalación.

• Desatar todo bloque suelto del área donde seinstalará la malla.

• Anclar definitivamente con pernos de roca.

• Asegurar la malla utilizando la misma platina

del perno, si éste aún no ha sido instalado, oarandelas a presión o segunda platina de retén ytuerca, si el perno ya fue instalado.


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• Acomodar o moldear la malla a la forma de lasuperficie de la roca utilizando ganchos de fierrocorrugado de 3/8”, colocados en taladros de 0.5 m de

longitud.

• Evitar en lo posible superficies con la malla suelta,especialmente cuando se aplica con shotcrete sobre lamisma.

• Los traslapes entre mallas serán como mínimo 20cm y deben estar asegurados con pernos de anclaje,con un amarre inicial de alambre #8.

• En áreas de altos esfuerzos, deben eliminarse los

empalmes horizontales de la malla metálica en eltercio inferior de los hastiales, estos traslapes debenefectuarse a una altura mínima de 2.5 m respecto alnivel del piso.


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• Los empalmes verticales en estoscasos deben reforzarse con varillas defierro corrugado de 3/8” y 0.7 m delongitud.

• Cuando el uso de la malla es puntual, se

puede recortar la malla para sumanipulación sencilla.

• La malla es muy propensa a dañarse

fácilmente con la voladura, siendorecomendable reemplazarla, recortandolos pedazos dañados y colocando unanueva.


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SHOT CRETE


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El shotcrete debe colocarse en

labores bien iluminadas y ventiladas


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Fibras metálicas para la mezcla su

dosificación dependerá de la calidad

geomecánica del macizo rocoso

• LA CALIDAD DEL SHOTCRETE final depende de


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• LA CALIDAD DEL SHOTCRETE final depende delos procedimientos usados en su aplicación: lapreparación de la superficie, técnicas del lanzado,iluminación, ventilación, comunicación y el

entrenamiento de la cuadrilla.

• El shotcrete no debe ser aplicado directamentea la superficie rocosa seca, con polvo o congelada.

El área de trabajo debe ser rociada con aire-aguapara remover la roca suelta y el polvo de lasuperficie.

• La roca húmeda creará una buena superficie,sobre la cual se colocará la capa inicial deshotcrete. En caso de aplicar varias capas deshotcrete, antes de aplicar la siguiente capa esnecesario limpiar la anterior para una buena

adherencia.


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ARCOS METALICOS O CIMBRAS


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CIMBRAS DESLIZANTES


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• LAS CIMBRAS, en primer lugar, en lo queconcierne a la evolución de las cargas, espreferible que el soporte se instale loantes posible, pues cualquier retraso yasea en tiempo o en distancia al frente se

traduce en aumentos de la presión sobre eltecho.

• Para iniciar la colocación de un tramo

con cimbras, se debe proceder a asegurarel techo, lo cual se podrá realizar mediantela colocación de shotcrete temporal omarchavantes de ser necesario.

• Todas las cimbras deben estar correctamente


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Todas las cimbras deben estar correctamenteapoyadas y sujetas al piso mediante dados deconcreto, debiéndose mantener su verticalidad,anclándola con cáncamos a las paredes. Las

siguientes cimbras a colocar se asegurarán conlos tirantes y se protegerán en forma sistemáticacon el encostillado.

• El bloqueo de la cimbra contra las paredesrocosas es esencial para una transferenciauniforme de las cargas rocosas sobre las cimbras.Si no se realiza un buen bloqueo las cimbras noserán efectivas.

• Es muy importante que la instalación sea cimbrapor cimbra y no varias cimbras a la vez, es decir,completar la instalación de una cimbra para

comenzar con la siguiente.

MADERA


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• La madera seca dura más que la fresca ohúmeda. La madera sin corteza dura más que

aquella que conserva la corteza.

• La madera tratada o “curada” con productosquímicos con la finalidad de evitar su

descomposición, dura más que la no “curada”.

• La madera en una zona bien ventilada dura másque en una zona húmeda y caliente.

• En el caso del sostenimiento con madera, elcontrol de calidad deberá dirigirse a verificar lacorrecta instalación de los elementos desostenimiento y a realizar inspecciones visuales

del rendimiento del sostenimiento.

MADERA

CUADRO COJO


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CUADRO COJO


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• CON MADERAS, antes hay que comprobar laventilación, el desatado del techo, cajas y

frente, sostener provisionalmente la labor de sernecesario, colocar guarda cabeza y la limpiezadel piso.

• Asegurar que el personal esté entrenado ycapacitado. Éste debe conocer las reglas deseguridad, la técnica de enmaderar derrumbes yzonas de terreno débil, separar la madera rota yrendida, saber colocar puntales de seguridad,

armar y reparar cuadros en galerías y tajeos,conocer las medidas más comunes de la madera,aserrar y hacer destajes a la madera, utilizar lasherramientas adecuadas, etc.


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• Para el caso de los cuadros de madera, una guíade instalación sería: alinear y medir la ubicaciónde la solera, excavar el canal para la solera,

colocar y bloquear la solera, parar los postes,preparar el andamio, clavar el tope al sombrero,colocar el sombrero, bloquear el sombrero, clavarlos tajos para tirantes, colocar los tirantes, colocarel puente, encribar el techo, bloquear el puente,enrejar los costados y desarmar el andamio.

• Que que toda unión este bien ajustada ybloqueada al terreno. Si esta condición no es

cumplida, las presiones del terreno pueden desviarla estructura de madera, pudiendo llevarla alcolapso. En tal sentido, es recomendable hacer unbuen uso de los elementos accesorios de

sostenimiento.


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La longitud de los tirantes determina la distancia

entre cuadros de la labor.El espaciamiento depende principalmente de laclase de terreno. A manera de guía solamentedaremos las distancia siguientes.

Macizo rocoso Muy fracturado pobre ointensamente fracturado regular (MF/P-IF/R): 4 a6 pies

Macizo rocoso Muy fracturado muy pobre ointensamente fracturado pobre (MF/MP,IF/P): 3 a 4pies

Macizo rocoso Intensamente fracturado muy

pobre o triturado pobre (IF/MP-T/P): 2 a 3 pies

Espaciamiento de Cuadros


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• Elevado costo.

• Elevado uso de mano de obra, por el tiempocomparativamente largo de instalación.

• Limitada duración.• Dificultad de su transporte y preparación.

• Riesgo de incendios en minas con presencia

de azufre o algunos elementos que reaccionencon el oxigeno originando fuego.

• Dificultad en minas con equipo mecanizado.

DESVENTAJAS


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