SOSTENIMIENTO

INTRODUCCIÓN

• La estabilidad de la roca circundante a una excavación simple como un tajeo, una galería, un crucero, una estación de pique, una rampa, etc., depende de los esfuerzos y de las condiciones estructurales de la masa rocosa detrás de los bordes de la abertura. Las inestabilidades locales son controladas por los cambios locales en los esfuerzos, por la presencia de rasgos estructurales y por la cantidad de daño causado a la masa rocosa por la voladura. En esta escala local, el sostenimiento es muy importante por que resuelve el problema de la estructura de la masa rocosa y de los esfuerzos, controlando el movimiento y reduciendo la posibilidad de falla en los bordes de la excavación.

PERNOS DE ROCA

El efecto viga.

CAJA PISO

MINERAL

RELLENO

EXCAVACION

CAJA TECHO

PERNOS

El efecto columna.

excavacion

ZONA AFLOJADA

ZONA DE ROCA REFORZADA OZONA DE COMPRESION

El efecto arco generado por la interacción de los bulbos de resistencia de los pernos.

Tipos de pernos

Pernos de anclaje mecánico

placa

taladro

varilla

tuerca

rosca

Mecanismo de

expansión

Pernos de varilla cementados o con resina

Varilla de fierro

corrugado

Cemento inyectado

Perno de varilla corrugada.

Tipos de cartuchos de resina.

• Split sets :representan el más reciente desarrollo de técnicas de reforzamiento de roca

Placa con domo

taladro

Tubo ranurado

• Procedimientos de instalación• Una vez definido el patrón de los pernos, se perforan los taladros,

verificándose que sean un poco más largos que los pernos. Luego, se hace pasar la placa a través del tubo ranurado y se coloca el extremo del tubo en la entrada del taladro. Se saca el barreno de la perforadora y se coloca el adaptador o culatín, acoplándose éste al otro extremo del tubo. Se acciona la perforadora la cual empuja el tubo hasta pegar la platina contra la roca.

Manera de instalacióndel SPLIT SET.

Swellex : es un perno de anclaje por fricción

taladro

Placa con domo

Tubo de acero expandido

Mecanismo de anclaje del SWELLEX

Procedimientos de instalación• Una vez perforado el taladro, se introduce el tubo en la boquilla del brazo

de instalación por el casquillo de inflado. Luego se introduce el tubo en el taladro.

• Hecho esto, mediante la bomba se aplica agua a alta presión para inflar el tubo, proceso que dura unos pocos segundos. Cuando la presión del agua llega a 30 MPa, la bomba se para automáticamente, quedando el swellex expandido en toda su longitud dentro del taladro. Debido al proceso de inflado, la longitud del perno se reduce por contracción, lo cual produce un empuje de la placa de reparto contra la roca con una tensión axial de 20 KN.

Manera de instalacióndel SWELLEX

CABLES

Taladro

Doble cable detrenzado simple

Cementoinyectado

Placa

Tipos de cables.

MALLA METÁLICA

• La malla metálica principalmente es utilizada para los siguientes tres fines: primero, para prevenir la caída de rocas ubicadas entre los pernos de roca, actuando en este caso como sostenimiento de la superficie de la roca; segundo, para retener los trozos de roca caída desde la superficie ubicada entre los pernos, actuando en este caso como un elemento de seguridad; y tercero, como refuerzo del shotcrete.

Malla eslabonada o tejida

Malla electrosoldada

Procedimientos de instalación

• Para su instalación se debe tener en cuenta los siguientes aspectos importantes:

• Señalar el área donde deberá instalarse la malla.• Desatar todo bloque suelto del área donde se instalará la malla.• Presentar la malla utilizando de ser necesario gatas o puntales.• Anclar definitivamente con pernos de roca.• Asegurar la malla utilizando la misma platina del perno, si éste aún no ha

sido instalado, o arandelas a presión o segunda platina de retén y tuerca, si el perno ya fue instalado.

• Acomodar o moldear la malla a la forma de la superficie de la roca utilizando ganchos de fierro corrugado de 3/8”, colocados en taladros de 0.5 m de longitud.

• Evitar en lo posible superficies con la malla suelta, especialmente cuando se contempla la aplicación del shotcrete sobre la misma.

Correcta instalación de las mallas.

CINTAS DE ACERO (STRAPS)

Straps

Straps

Pernos

Pernos

INCORRECTO CORRECTO

Materiales componentes del shotcretey sus proporciones en la mezcla

• El cemento que se utiliza normalmente es el Portland Estándar Tipo I.• Los agregados combinados deben presentar una de las graduaciones

mostradas. Cómo regla práctica, los agregados más grandes no deberían ser más de 16 mm. La experiencia ha mostrado que con agregados de más de 16 mm se incrementa drásticamente el rebote, aproximadamente el 60-70 % de los agregados sobre 8 mm están contenidos en el rebote. Por otro lado, debe haber suficiente cantidad de finos, menores de 0.2 mm, para formar una capa inicial sobre la superficie de la roca

Empleo de equipo robótico para shotcrete

CIMBRAS METÁLICAS

Uso de los bolsacretos como bloqueo

Planchas acanaladas

Bolsacretos

Encostilladocon madera

Perfil de acero

Tirantes

Procedimientos de instalación

• Para que el sistema de soporte pueda actuar debidamente, es necesario considerar algunos aspectos importantes en su instalación.

Procedimientos de instalación• En primer lugar, en lo que concierne a la evolución de las cargas,

es preferible que el soporte se instale lo antes posible, pues cualquier retraso ya sea en tiempo o en distancia al frente se traduce en aumentos de la presión sobre el techo, si prevalecen las cargas de descompresión o roca suelta.

• Para iniciar la colocación de un tramo con cimbras, se debe proceder a asegurar el techo, lo cual se podrá realizar mediante la colocación de shotcrete temporal o marchavantes de ser necessário.

Instalación de cimbras utilizando marchavantes

GATAS

Gata de fricción

Tipos de estructuras de maderapara el sostenimiento

• Paquetes de madera (woodpacks)

Unidades que conforman el woodpack.

Cerchas reticuladas

Enlazado con cables y voladuras de relajamiento

Voladura de relajamiento