Marcos de Fortificacion

8/10/2019 Marcos de Fortificacion

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Martin Castro

Gustavo E Vega Villablanca

Labores Mineras Y Fortificación

Erwin Pérez



Introducción.

Objetivos De La Fortificación.

Elementos de Fortificación.

1.- Pernos.

2.- Mallas.

3.- Socrete.

4.- Marcos.

Labores De Fortificación



Los marcos son un tipo de fortificación pasiva y estos son capaces de

soportar o sostener el peso de la roca fracturada alrededor de la cavidad,

y/o soportar las diversas presiones que ejercen los macizos rocosos.

Marcos De Fortificación



Modelos De Marcos

Tipo 1

Herradura de 2 piezasTipo 2

Herradura de 4 piezas



Modelos De Marcos

Tipo 3

Herradura de 4 piezas

Modificada

Tipo 4

Circular de 3 piezas



Marco Metálico

El marco de acero está formado por dos o más piezas metálicas de

sección H, I, U. Su estructura puede seguir líneas rectas como la enmaderación o estar Constituida por elementos curvos, siguiendo la forma

de la excavación de la Galería.

La unión de las piezas se puede hacer por medio de placas metálicas

Soldadas a los extremos de las piezas del marco, las cuales son unidos

por Pernos.

Tipos de Marcos



Marcos Metálicos

Las Partes Principales de un Marco son:

2 pies derechos o postes verticales o inclinados.

1 corona o viga (de 1, 2 o 3 piezas)

Tipos de Marcos



Marcos Metálicos

Clasificación de los Marcos Metálico

De acuerdo a su forma de actuar los marcos se puede distinguir por:

1.- Marcos Rígidos

2.- Marcos Deslizantes

3.- Marcos Articulados

Tipos de marcos



Marcos Metálicos

Marcos Rígidos

Consisten en marcos metálicos que emplean dos o más elementos

unidos por ensambles que rodean los perfiles.

Estos se emplean en terrenos donde ya se ha producido la

redistribución de presiones, llegando a producirse el equilibrio

nuevamente por el efecto de hacer una abertura del terreno.

Tipos De Marcos



Marcos Metálicos

Marcos Deslizantes

Tipos de Marcos

Es un tipo de sostenimiento que

emplea perfiles de acero en U o

acanalados, para que así puedan

ensamblarse, deslizando uno

con respecto al otro, cuando lapresión del terreno, se hace

considerable. Son usados en

terrenos muy fracturados y que

ejercen altas presiones



Marcos Metálicos

Marcos Articulados

Los marcos reticulados cumplen con algunas de las funciones más

básicas de la construcción de túneles actuando como soportes de arco

de acero. Forman parte de un revestimiento temporal que soporta la

excavación, y en algunos casos, son parte del revestimiento final.

Tipos De Marcos



Marcos Metálicos

Marcos Articulados

Aplicación de shotcrete

La principal ventaja del marco reticulado es su habilidad para trabajar

con el shotcrete. Provee una unión más eficiente con la fuerza del

shotcrete. Dado a la naturaleza abierta en la construcción de la cercha

reticulada, el shotcrete pasa fácilmente a través de éste, reduciendo la

posibilidad de formación de nidos detrás de la viga. El shotcrete puede

ser aplicado en forma pareja, así produciendo el revestimiento superior

integral.

Tipos De Marcos



Marcos Metálicos

Consideraciones Técnicas

Normalmente, en los trabajos de excavación, los marcos metálicos se

instalan posteriormente a un sostenimiento inicial, como una

combinación de malla, pernos de anclaje y hormigón proyectado.

En situaciones extremas, en que el sector a sostener, está sujeto a

grandes tensiones, los marcos metálicos podrían ser embebidos en el

hormigón, formando un conjunto estructural de alta resistencia.

Ej. Marcos de boca en los puntos de carguío del minera en una

explotación por el método Block Caving.

Tipos De Marcos



Consideraciones practicas en la instalación de Marcos Metálicos

1.- Levantar primero la corona, para proteger al personal que realiza la tarea de

limpieza de escombros. 2.- Los postes o patas deben quedar bien apoyados en el piso (en lo posible

sobre base de acero o madera)

3.- Comprobar rumbo, rasante y ”andar” del arco.

5.- Se debe verificar el correcto apernado de eclisas o abrazaderas. En caso de

arcos cadentes. Los pernos deben reapretarse una vez que los perfiles hayan

cedido. Finalmente, existen 2 aspectos claves para asegurar una buena resistencia

estructural de la fortificación y un reparto uniforme de las cargas soportantes:

6.- El empleo de separadores, tirantes o trabas de unión entre arcos.

7.- El relleno entre los perfiles y la roca.

Tipos De Marcos



Factores que favorecen la capacidad de carga

1.- Los esfuerzos de flexión que afectan a una viga recta, producto delas tensiones externas que tienden a reducir la sección de la galería, son

reducidos y transformados al interior del perfil en esfuerzos decompresión, cuando se cuenta con una forma de arco.

2.- El desarrollo de la tecnología de fabricación del marco de acero,como el templado en frío e incorporando manganeso, nos entrega congran resistencia y capacidad de alongamientos elevados, lo que produceun incremento del rango de elasticidad del acero. Esto nos define que elelemento metálico es más resistente, que épocas pasadas, a la flexión ytiene una mayor capacidad de carga

Especificaciones Técnicas



Zona entre Marcos.

La zona entre marcos podrá estar conformada por un revestimiento

que en calidad y cantidad depende de los condiciones geomecánicasdel macizo rocoso y cumple las siguientes funciones:

1.- Proteger al personal de situaciones de derrumbes.

2.- Recibe y transmite carga a los marcos metálicos.

3.- Proporciona un lugar seguro y adecuado para la operación debloque.

4.- Proporciona una superficie contra lo cual colocar rellenos

adicionales.




La estabilidad de un Marco Depende de:

1.- El tamaño del perfil y su sección

2.- Resistencia a los movimientos laterales

3.- Características de la unión viga/poste.




Separadores

1.- Se recomienda utilizar a lo menos 5 separadores entre marco y marco.

2.- Está prohibido colocar separadores sobre las eclisas o abrazaderas.

3.- En la fortificación cedente, se deben colocar a una distancia que nointerfiera el deslizamiento de los perfiles.

4.- Es recomendable mantener los separadores a una misma altura, entremarco y marco, para evitar esfuerzos de flexión y torsión en los perfiles.

5.- Es más común el uso de separadores metálicos que de madera.




Relleno entre Marco y Roca

1.- Se puede realizar con madera, estéril, cemento u otros materiales

2.- Su función es proveer un buen contacto entre el perfil y la roca, paraasegurar una distribución uniforme de la carga sobre el marco.

3.-En lo posible, el espesor del relleno debe fluctuar entre los 20 y 30centímetros.

4.- Debe evitarse dejar vacíos o huecos en el relleno, para evitar ladeformación del perfil hacia el vacío cuando la presiones actúan.




El éxito de una instalación de marcos depende de:

1.- La elección correcta de la forma del arco.

2.- La calidad del acero y del perfil.

3.- La efectividad de las abrazaderas.

4.- La performance de convergencia de todo el sistema.




Placa De Unión.

Placa De Piso.

Tensores.

Espaciadores De Tubos.

Accesorios Usados en los Marcos



Resistencia Límite para Diferentes Formas de Marcos



Este tipo de fortificación es el más divulgado en nuestra minería y se aplica

prácticamente en todas las labores mineras, como:

Galerías.

Caminos. Chimeneas.

Cuadros.

Preparación de rajos.

Bodegas.

Salas de huinche, compresoras, comedores, oficinas, etc.

Fortificación con Madera



El tipo de fortificación en galerías depende de la característica de la roca en las

paredes y el techo.

Fortificación con puntales

Un simple puntal para soportar un lado de la galería solamente, se usa cuando

una pared representa un peligro, pero el techo y la otra pared están sólidos

Fortificación de Galerías



Fortificación con cabezales

El cabezal soporta la carga del techo de la galería y se lo usa cuando hay

peligro de derrumbe solamente del techo y las dos paredes son firmes.




Fortificación con puntal y cabezal

Este tipo de fortificación se usa cuando una de las paredes y el techo

representan un peligro




Fortificación con marco completo

Este tipo de fortificación se emplea cuando tanto el techo como las paredes

dela galería presentan alteraciones que representan un peligro. Este es un tipo

de fortificación más comúnmente usada en galerías




Fortificación de Chimeneas

FORTIFICACIÓN DE CUADROS

Normalmente la fortificación en

cuadros se la realiza con ayuda de

madera especial, como el pino oalmendrillo. En cuadros donde la

roca es competente se colocan

solamente soleras cada cierta

distancia y solamente sirven para

colocar las guiadoras para el skip o

jaula, para armar el camino y para

la instalación de cañerías para airecomprimido, para agua, para

relleno, cables telefónicos y

eléctricos




Cuando la calidad de la roca no es

competente y presenta zonas

peligrosas se debe en maderar el

cuadro con marcos completos y

tras los puntales se empaqueta con

tablas de 2” o chajllas de 4”en todo

el contorno




Existe también la posibilidad de

colocar planchas de acero en todo

el perímetro del cuadro y reforzar

de esta manera sólidamente. En

muchas minas alemanas es normal

entubar el cuadro con concreto y

también existe de posibilidad de

hacerlo con mampostería de piedra



En rajos corte y relleno, tanto los caminos como los pasos de mineral tienen

que ser construidos en madera o metal, tal cual se ve en la Figura

Fortificación en rajos



También se usa la fortificación con madera en la explotación de rajos por el

sistema square-set.




En rajos corte y relleno y también en rajos almacenamiento provisional

(srinkage), se suele no dejar puentes yen este caso se deja piso falso.Dependiendo de la calidad de la roca, techo y paredes, se puede crear un pisofalso con sólo soleras o con marcos completos forrados de chajllas. (Fig.24).Existe también la posibilidad de construir un piso falso de hormigónarmado una fortificación con arcos metálicos

La decisión depende de muchos factores, entre los que podemos mencionar:

La calidad de la roca

El valor del mineral

La disponibilidad del material a usarse

La disponibilidad de mano de obra calificada






DPL Grout Ltda. Empresa especializada en los distintos procesos de

fortificación.

FYS Ofrece un servicio integral en las áreas de Fortificación y de Galerías

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