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• V Carlos Castillo

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SERVICIOS AUXILIARES INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………………………….. 2 SPLIT SET…………………………………………………………..…………………3 ¿CÓMO TRABAJA?...........................................................................................4 PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIÓN…………………………………….6 SOSTENIMIENTO DE LONGITUD COMPLETA …………………………….….7 APLICACIONES VARIADAS………………………………………………………..9 VENTAJAS DEL SPLIT SET………………………………………………………..10 TUBOS INFLABLES O SWELLEX………………………………………………..11 FORMA DE TRABAJO……………………………………………………………..12 CARACTERISTICAS DEL SWELLEX…………………………………………….14 CICLO DE INSTALACIÓN O MONTAJE…………………………………………16 VENTAJAS DE UTILIZARLOS……………………………………………………..18 INCONVENIENTES DE UTILIZACIÓN……………………………………………18 CONCLUSIONES……………………………………………………………………20 BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………21

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SERVICIOS AUXILIARES INTRODUCCION

 este trabajo comprende la información, de carácter fundamental, dos tipos de pernos de rocas , que se emplean en la minería ,tales como; tubo fricción o split set y tubos inflables o swellex  ya que requisitos de seguridad en minas y en túneles son más severos, el soporte confiable y versátil disponible con los pernos de anclaje swellex los han transformado en la mejor opción para la mayoría de las soluciones de problemas y para el uso diario.  el segundo punto a tratar tubo de fricción o split set que es un tipo de sostenimiento metálico considerado temporal que trabajan por fricción

SPLIT SET

Estabilizadores de roca de fricción Split Set eran introducidos comercialmente en 1977. Ahora

muchos millones están en uso en más de 50 países

en siete continentes alrededor del mundo. Porque estos únicos sujetadores hacen lo que los otros no pueden. Cuando los turnos del terreno ocurren, estos pueden ceder envés que caer. Estos conforman a las condiciones del terreno cambiante, creando una cubierta de esfuerzos nuevo, esto es por qué esto es llamado “El Sistema Inteligente”.

El perno Split set es un tipo de sostenimiento metálico considerado TEMPORAL que trabajan por fricción (resistencia al deslizamiento) a lo largo de toda la longitud del taladro. El split set, consiste de un tubo ranurado a lo largo de su longitud, uno de los extremos es ahusado y el otro lleva un anillo soldado para mantener la platina.

¿Cómo trabaja? El sistema estabilizador Split Set tiene sólo dos partes, un tubo y una placa de apoyo. El tubo de acero de alta resistencia tiene una ranura a lo largo de su longitud; un extremo es disminuido gradualmente por una fácil inserción, y el otro tiene una brida de anillo soldada para sostener la placa. Eso es todo. Con la placa de apoyo en el lugar, el tubo es impulsado a un barreno más pequeño ligeramente, usando la misma perforación de percusión estándar que hace el barreno. Como el tubo resbala dentro del lugar, su ranura de longitud completa se angosta; el tubo ejerce presión radial contra la roca sobre su longitud de contacto completo. La carga de la placa es generada inmediatamente. El resultado es una mordaza ajustada que actualmente crece más fuerte con el tiempo y el movimiento del terreno.

El diámetro de los tubos ranurados varía de 35 a 46 mm, con longitudes de 5 a 12 pies. Pueden alcanzar valores de anclaje de 1 a 1.5 toneladas por pie de longitud del perno, dependiendo principalmente del diámetro de la perforación efectuada, la longitud de la zona del anclaje y el tipo de la roca.

Las siguientes consideraciones son importantes para su utilización: Los split sets son utilizados mayormente para reforzamiento temporal, usualmente conformando sistemas combinados de refuerzo en terrenos de calidad regular a mala. En roca intensamente fracturada y débil no es recomendable su uso. Su instalación es simple, solo se requiere una máquina jackleg o un jumbo. Proporciona acción de refuerzo inmediato después de su instalación y permite una fácil instalación de la malla. El diámetro del taladro es crucial para su eficacia, el diámetro recomendado para los split sets de 39 mm es de 35 a 38 mm, con diámetros más grandes se corre el riesgo de un anclaje deficiente y con diámetros más pequeños es muy difícil introducirlos. Son susceptibles a la corrosión en presencia de agua, a menos que sean galvanizados. En mayores longitudes de split sets, puede ser dificultosa la correcta instalación. Los split sets son relativamente costosos.

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.

 Instalación rápida y fácil reduce el costo de empernado tal vez esperaríamos que las ventajas del estabilizador Split Set los haría a ellos más caros para usar, pero no.  Estos pueden ser instalados rápidamente usando un jackdrill, un stoper, un jumbo apernador, u otro tipo de perforadora.  Solo perfora el barreno; repone la varilla con nuestras herramientas de rueda motriz; resbala la placa en el tubo, e impulsa el tubo con la perforadora. Esto usualmente toma menos de un minuto.  No hay espera para la lechada de cemento para el fraguado, perfora e impulsa, y sigue adelante.

solo

 Ahorra dinero en labores y materiales. Los estabilizadores Split Set nunca necesitan retorque, entonces ustedes ahorran en mantenimiento también.

Sostenimiento de longitud completa El tubo del Split Set empuña la roca sobre su contacto completo; no solo en el extremo como un punto ordinario del perno de anclaje lo hace. El tubo y la placa de apoyo ejerce presión contra la roca inmediatamente en la instalación.

Muchos millones en uso En minas subterráneas Todo tipo de mina subterránea usa estabilizadores de roca en fricción Split Set para el sostenimiento del terreno. Mineros también los usan para malla alfiler, suspender máquinas transportadoras, sostener tubos y cables, seguridad de carril en trabajo, y para otras necesidades. En túneles excavaciones

y

otras

Estabilizadores Split Set han resuelto muchos problemas para contratistas en construcción y mantenimiento de ferrocarril y vías de túneles, túneles de poder Hydro, centrales y cavernas de almacenamiento, piques, túneles de aguas negras y agua, y otros. Y acerca del terreno

Minas

a

cielo

abierto

y

operadores de Cantera los usan para estabilizar carreteras. Contratistas encuentras a los estabilizadores Split Set ideal para anexar pantallas de control de desprendimientos en tajos.

Los pernos de roca (estabilizadores de fricción) Split Set® son fabricados con los más altos estándares de calidad. Se alcanzan los estándares más rígidos Mediante exhaustivos controles, pruebas y procedimientos de inspección. Aplicaciones variadas Estabiliza, sostiene y controla            

Pruebas de extracción y (ribs) Pilares Túneles de agua Paredes de piques Túneles de aguas negras Cavernas de almacenamiento subterráneo Túneles de carreteras Chimeneas y ductos de ventilación Cintas transportadoras Cables trolley Rampas de excavación superficial Cortes de carreteras

Ventajas del Split Set        

Sostenimiento confiable Sostenimiento de longitud completa Sostenimiento inmediato Mantiene el sostenimiento incluso si la placa de apoyo es desenganchado Probado por millones de instalaciones No mezclado, no presionado Inspección visual

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Instalación fácil y rápida No necesita especial equipo No torsión o retorque Carga de roca en compresión El empalme incrementa con el cambio de roca Sostenimiento radial y axial activo Concentración de mínimos esfuerzos Diseño simple Mantiene la presión de la placa No sobreesfuerza el taladro Efectivo en cualquier ángulo Llano, galvanizado o acero inoxidable Asistencia técnica por personal experimentado Instalación de la malla más rápida Un estándar de calidad mundial Sin límites de tiempo de durabilidad

TUBOS INFLABLES O SWELLEX Sistema desarrollado en Suecia por la empresa Atlas Copco entre los años 1977 y 1980 por el departamento de investigación de Atlas Copco en Suecia. A partir del año 1982 salió como producto al mercado. En 1987, el método fue admitido internacionalmente como método inmediato tanto en minería como en ingeniería civil (túneles carreteras, ferroviarios e hidráulicos, taludes, etc.)

Swellex es un perno de anclaje hecho de un tubo soldado doblado sobre sí y sellado en un extremo de diámetro original de 41 mm y puede tener de 0.6 a 12 m de longitud o más (en piezas conectables), el cual es plegado durante su fabricación para crear una unidad de 25 a 28 mm de diámetro Éste es insertado en un taladro de 32 a 39 mm de diámetro. No se requiere ninguna fuerza de

empuje durante su inserción. La varilla es activada por inyección de agua a alta presión (aproximadamente 30 MPa ó 300 bar) al interior del tubo plegado, el cual infla al mismo y lo pone en contacto con las paredes del taladro, adaptándose a las irregularidades de la superficie del taladro, así se consigue el anclaje.

FORMA DE TRABAJO Este tipo de perno trabaja por fricción. El sistema Swellex consiste en unos pernos de acero tubular que han sido plegados hacia dentro en toda su longitud con el fin de reducir el diámetro, un brazo de instalación y un bomba de inyección de agua (neumática, hidráulica eléctrica) de alta presión.

De esta forma una vez extendido el peso se genera una tensión de contacto ente el perno y la pared del taladro, actuando dos tipos de fuerzas diferentes: una presión o fuerza radial perpendicular a su eje en toda su longitud y una fuerza de

rozamiento estático o fricción también en toda su longitud ( esta fuerza depende del tipi y estructura de la roca y de la dimensión del taladro)

BOMBA

CARACTERISTICAS DEL SWELLEX CAPACIDAD: La resistencia a tracción de los Swellex oscila entre 100 y 300 kN por metro lineal de bulón que dependerá del tipo de roca, de las características del taladro y del tipo de bulón. En terrenos plastificados, los Swellex proporcionan una consolidación inmediata alrededor

del

mismo,

produciendo

un

aumento en la resistencia del material, y una mejor capacidad de sostenimiento del terreno. Al producirse la compactación del terreno, los bulones conforman un arco portante y en conjunto constituyen una bóveda de sostenimiento.

TIEMPO DE INSTALACIÓN Todos los tipos de Swellex citados anteriormente presentan una serie de características comunes: ▫ Una de ellas es que presentan una gran rapidez en su instalación, ▫ Pueden colocarse más de 50 bulones por hora, en taladros ya perforados SEGURIDAD La rapidez de montaje y el hecho de que estos bulones trabajan al instante de ser colocados (el efecto de sostenimiento se consigue de forma inmediata),

favorece

la

seguridad

de

los

operarios. Por otro lado, el operario no tiene que estar debajo del bulón cuando debe instalar bulones verticales, ya que para ellos dispone de un brazo de instalación de los Swellex, que le permite situarse en una zona segura. FLEXIBILIDAD DE USO Dada la flexibilidad de estos bulones, pueden instalarse bulones de mayor longitud que la altura de la galería o túnel, incluso con una altura tres veces inferior a la longitud del bulón. PRUEBAS DE CAPACIDAD La función de estos bulones puede controlarse en cualquier momento mediante una prueba no destructiva, que permite realizar cuando se requiera un control del sostenimiento. La prueba se realiza en menos de un minuto, conectando la misma INSTALACIÓN Presentan una gran rapidez en su instalación. Es un sistema que permite que la seguridad en el lugar de trabajo sea alta. La instalación es muy simple y cómoda y no depende de la habilidad o criterio del operario. En ella sólo se utiliza agua,

con lo que no se produce contaminación con productos químicos nocivos. La instalación de los bulones Swellex puede ser: A. manual, B. semimanual C. totalmente mecanizada.

CICLO DE INSTALACIÓN O MONTAJE 1. Primero se ha de perforar el taladro en donde ira colocado el bulón. La gama de Swellex se basa en varios tamaños de agujero o taladro. Swellex estándar se utiliza conjuntamente con los agujeros perforados a partir de 32 a 39 milímetros en diámetro mientras que Midi y Super entrarían en diámetros de 43-52 milímetros. 2. Una vez se ha perforado el taladro (Cap 11-Imagen 10 Instalación de bulones swellex (Cortesía Atlas Copco)), el bulón Swellex se introduce en la boquilla o mandril del brazo de instalación por el casquillo de inflado (figura derecha) 3. el bulón es insertado en el taladro hasta que la placa de reparto haga contacto con la roca.

4. La bomba inyecta agua a alta presión (3 en figura 12) cuando el operario aprieta el gatillo del brazo. El proceso de inflado dura unos pocos segundos; de hecho, el tiempo de inflado de un Swellex es de unos 15 segundos por metro de bulón. Gracias a esta rapidez de colocación se consigue a su vez un avance más rápido en el frente del túnel.

TODO Esto hace de Swellex algo accesible para todos los operadores. Ya que requisitos de seguridad en minas y en túneles son más severos, el soporte confiable y versátil disponible con los pernos de anclaje Swellex los han transformado en la mejor opción para la mayoría de las soluciones de problemas y para el uso diario. Los pernos de anclaje Swellex vienen en dos versiones típicas: Línea Swellex Premium - un perno de anclaje relativamente duro para tunelería y minería bajo condiciones de estrés (o tensión) moderado Línea Swellex Manganese - un perno de anclaje altamente deformable cuando se espera movimiento del suelo

VENTAJAS DE UTILIZARLOS ▫ Rapidez de instalación. ▫ Seguridad, ya que de forma inmediata conseguimos el efecto de sostenimiento Funcionamiento prácticamente perfecto, con gran variedad de terrenos. ▫ Instalación simple y cómoda. ▫ Protección del medio ambiente. ▫ Insensibles a las vibraciones de las voladuras. ▫ Amplio rango de aplicación. ▫ Control de la calidad del anclaje muy fácil, mediante un ensayo no destructivo. INCONVENIENTES DE UTILIZACIÓN ▫ Relativamente costoso. ▫ Requiere una bomba de instalación. ▫ Protección de corrosión requerida para la instalación a largo plazo.

CONCLUSIONES

 La instalación es sencilla y rápida, el efecto de refuerzo es inmediato, y está provisto de arandelas para colocar la malla en cualquier momento.  El personal encargado de la instalación de los pernos debe estar bien entrenado y capacitado.  Siempre hay que Verificar las condiciones de seguridad previas a la instalación, asegurando que el área presente buen desatado de las rocas sueltas y ventilación adecuada.  Los split sets son utilizados mayormente para reforzamiento temporal, usualmente conformando sistemas combinados de refuerzo en terrenos

de calidad regular a mala. En roca intensamente fracturada y débil no es recomendable su uso.

 En los split set su instalación es simple, solo se requiere una máquina jackleg o un jumbo. Proporciona acción de refuerzo inmediato después de su instalación y permite una fácil instalación de la malla.  Para el Swellex siempre hay que prever todos los materiales, equipos y herramientas que se deberán utilizar para la instalación de los pernos, verificando su estado, calidad y cantidad adecuada, así como los requerimientos de aire y agua que sean necesarios.  Los Swellex Son de mejor rendimiento en terreno de menor calidad, para el refuerzo temporal. Debido a la existencia de distintos tipos de Swellex, cubren un amplio rango de aplicación desde rocas duras a suaves y en terrenos muy fracturados.  Tienen buena respuesta a los efectos cortantes de la roca.

BIBLIOGRAFÍA ROCK SUPPORT AND REINFORCEMENT . Practice in Mining Ernesto Villescusa Rotterdam, 1999, Edit. Brookfield MANUAL DE TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS López Jimeno, Carlos Ed. Entorno Gráfico, S.L. -1997 Enviado por IGNEO TÚNELES López Jimenos, Carlos Ed. Ingeniería de Túnles, 1998 MANUAL DE SWELLEX. Atlas Copco Enviado al alumno por D. Carlos Arenas, 2005 MANUAL DE TÉCNICAS DE MEJORA DEL TERRENO Bielza Feliz, Ana Ed. U.D. Proyectos. Mining & Construction Revista internacional sobre minería Nº1 2004