Mtodo de excavacin con rozadora o mecanizadoIgnacio Acua Magdiel Coyado Marco Bolaos Andrs Chavez Edna Chinchilla

Pregunta # 4

Describa detalladamente el proceso constructivo mediante rozadora (roadheader). Describa todos los componentes de la excavacin de un tnel mediante rozadora y cmo estimar sus rendimientos y costos.

Excavacin mecnica en rocaEn la excavacin mecnica en roca, la energa utilizada se concentra en los discos de corte de la maquinaria en contacto con la roca, que supera la resistencia de la roca a la penetracin y a la traccin. La energa inicial es transmitida por motores elctricos que mantienen un circuito hidrulico, llega a las herramientas de corte en contacto con la roca.

Los sistemas de excavacin en roca son generalmente: Rozadora

Tuneladora, Topo o TBM Martillo Hidrulico

Eleccin del sistema de excavacinEstudios Tcnicos: resistencia del terreno Resistencia alta: aplicacin de excavacin mediante explosivos. Resistencia media a baja: emplear voladura o excavacin mecnica

Estudios Econmicos

Tuneladora

Martillo Hidrulico

Rozadora

RozadorasEste equipo puede utilizarse en suelos no cohesivos, hasta rocas con resistencia a la compresin inferior a 700 kg/cm2.

Ventajas de las RozadorasSistema de permite alta mecanizacin. Reduce sobre excavaciones. No altera prcticamente las caractersticas iniciales de la roca. Se adapta mejor que otros sistemas a la ejecucin por fases. Reduce la cuanta del sostenimiento.

Rozadoras vrs TBMPrecios Razonables. Mayor flexibilidad para adaptarse a cualquier terreno. Su instalacin es mas fcil y econmica. El porcentaje de mano de obra es menor. En rocas de mala calidad, permite un mejor acceso al frente para efectuar los trabajos de sostenimiento. El mayor rendimiento de avance de la TBM es neutralizado por la incidencia en tiempo de los trabajos de sostenimiento.

Sistema de Trabajo de RozadorasExisten 2 sistemas de corte de las rozadoras: El ripping de cabezal frontal. El milling de cabezal radial.

RippingEl cabezal de corte gira perpendicularmente al brazo soporte y las herramientas de corte golpean la roca utilizando todo el peso de la mquina, por lo que el rendimiento de la excavacin aumenta y posibilita el rozado de rocas ms duras. La fuerza de corte se aplica principalmente de un modo frontal.

Ventajas de la Ripping

MillingEn este diseo el eje de giro es perpendicular al frente de excavacin, estando las picas montadas sobre una hlice dispuesta en forma similar a las de un sacacorchos. La fuerza de corte se aplica lateralmente, por lo que no se aprovecha todo el peso del equipo como fuerza de reaccin.

Ventajas de la Milling

Clasificacin segn su peso

A mayor peso de la mquina, mayor es la capacidad de la rozadora. El peso es muy importante en el rendimiento, ya que este constituye la reaccin necesaria para producir el empuje sobre el frente.

COSTOS DE UTILIZACIONLos sumandos que componen el costo utilizacin de una rozadora son:

Cex= Costo de excavacin Cp= Costo de picas CI= Costo de instalacin V= m3 totales rozados

Costo de ExcavacinSe obtiene de la siguiente expresin:

P= $/m3, esto comprende: Costo de maquina(depreciacin e intereses). Repuestos y reparaciones Lubricante, aceite hidrulico, etc. Energa. Mano de obra.

Rexd= rendimiento m3/da

Rendimiento de la Rozadora

Criterios para la eleccin de rozadoraResistencia a la compresin de la roca:

Rendimiento del Rozado

Criterios para la eleccin de rozadoraCondiciones Geomtricas

Caractersticas especficas de cada maquinaria: Velocidad de traslacin. Energas alternativas en la traslacin. Si se adapta o no para trabajar en ambientes potencialmente explosivos. Si se dispone de brazo telescpico. Si se dispone de brazo hidrulico. La robustez de la maquina en las partes que mas estn sometidas a esfuerzos. Si se dispone de sistema de chorro de agua a alta presin.

Bibliografahttp://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1985/1985_marz o_3234_05.pdf http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/silviorojas/tune les/Clase3_MetodosExacavacion_2.pdf