ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIONMINAS-UNAMBA 2014-II UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS APURÍMAC ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE ING. MINAS ESTRUCTURAS Y CONSTRUCION TEMA DOCENTE ESTUDIANTE CÓDIGO : : : : SOSTENIMIENTO CON PERNOS CABLES Ing. CÁRDENAS CATALÁN JOSÉ Sr. ESPINOZA HUAYAPA EDWARD ELÍAS 081131 MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. 1 ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Contenido I. 3 INTRODUCCION Perno de cable rotable pasivo; para la instalación 15 de resina II. METODO DE SOSTENIMIENTO CABLES DE ACERO (PERNOS 4 CABLES) F. G. Perno de cable rotable pasivo; para la instalación 16 de resina 1. PERNO EN CABLE 4 2. VENTAJAS GEOMECANICAS Y OPERACIONALES 4 3. ELEMENTOS PARA LA FORTIFICACION CABLES LISOS 4. STRAMS MULTITORONES ELEMENTOS PARA 12. 16 INSTALACIÓN DEL PERNO CABLE 12.1 ANCLAJE DEL PERNO CABLE 4 16 12.2 PASOS PARA LA INSTALACIÓN 17 FORTIFICACIÓN 4 12.3 MORTERO DE CEMENTO 18 5. CABLES 0,5’’ Y 0,6’’ BIRDCAGE Y MINICAGE 5 12.4 MORTERO DE RESINA 18 6. TIPOS JM CABLE BOLT 6 12.5 CARTUCHOS DE CEMENTO 19 7. TIPOS JM CABLE BOLT 6 12.6 INSTALACIÓN DE LOS CARTUCHOS DE CEMENTO 19 7.1 PROPIEDADES MECÁNICAS BARRIL-CUÑA JENNMAR 8. 7 8 CABEZAL MULTITORÓN 8.1 MATERIAL: Acero según las siguientes características 8 9. 9 PERNO EN CABLE (COMPONENTES) 13. INSTALACIÓN DE CABLE PARA LECHADA 21 14. FORTIFICACIÓN CON CABLES DE ACERO 22 15. FORTIFICACIÓN LABORES SUBTERRANEAS 24 16. REFORZAMIENTO DE PILARES 24 9.1 SUS PRINCIPALES USOS SON: 9 17. REFORZAMIENTO DE PILARES (CABLES SLING) 25 9.2 CABLE – SLING (DESCRIPCION) 10 18. REFORZAMIENTO EN REBAJES (CABLES SLING) 27 9.3REQUISITOS DEL CABLE 10 19. ESTABILIDAD DE BANCOS A CIELO ABIERTO. 27 9.4 CABLES PARA ANCLAJE 11 20. COEFICIENTE DE SEGURIDAD 29 9.5 PERNO DE CABLE LISO 11 21. EL ALMA DEL CABLE 29 9.6 PERNO CABLE DESTRENZADO 12 22. PREFORMADO 30 9.7 PERNO MINI –CABLE 12 23. LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE LOS CABLES PREFORMADOS SON: 10. VENTAJAS, GEOMECANICAS Y OPERACIONES 12 11. ACCESORIOS DEL PERNO CABLE 13 A. Dispositivo de fijación en la punta; estilo convencional. B. 13 Dispositivo de fijación en la punta: estilo anzuelo. 13 C. 30 III. VENTAJAS 30 IV. DESVENTAJAS 30 V. CONCLUSION 31 VI. FABRICAS DE PERNOS CABLES 32 1. MINOVA (PERNO DE CABLE) 32 14 2. CABLES POST-TENSIONADOS (PT) 34 3. PERNO DE CABLE HI-TEN 35 Cuña y barril 0.5”, 0.6” y 0.7 para tensar el cable. D. Cuña y barril 0.6” y 0.7 para tensar el cable. 14 E. Conector de cable doble de 0.6” y 0.7” 15 MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. 2 ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II I. INTRODUCCION Los sistemas de fortificación en las minas, como los sistemas de sostenimientos rígidos, flexibles, protectores de roca y sistemas mixtos, son usados con el fin de dar sostenimiento a las excavaciones y otorgar estabilidad durante la operación y vida útil de ellas, no obstante, existen sistemas que sin ser una fortificación previenen algún accidente como es caso de acuñadora. Los pernos cables es una técnica de fortificación de resiente data, consiste en reforzar macizos rocosos mediante el empleo de cables de acero que cumplen la función de un verdadero perno en barrenos rellenos con cemento. Uno de los grandes desafíos a los que se enfrenta constantemente la minería es sostener las rocas para evitar derrumbes, de forma que los operarios puedan realizar su trabajo en condiciones óptimas. La seguridad es un ingrediente sustancial en el desarrollo de las operaciones mineras, elemento que podrá ser garantizado en la medida que se utilicen materiales y procedimientos que permitan darle mayor estabilidad a la roca, sin alterar la capacidad de resistencia del macizo rocoso en el entorno cercano a la excavación realizada. Si tenemos en cuenta que el desprendimiento de rocas es una de las mayores causales de accidentes en las unidades mineras, con mayor razón debemos asumir seriamente la aplicación de técnicas y el uso de equipos óptimos que permitan un sostenimiento seguro y eficiente de la roca. Conocer al detalle las condiciones de la roca y aplicar los métodos más idóneos permiten reducir en proporciones considerables el riesgo de un accidente. El mercado ofrece diferentes herramientas y sistemas que facitan un sostenimiento de roca adecuado. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. 3 Pueden ser usados como anclaje pasivo o activo (tensado) y se considera un anclaje de tipo permanente. VENTAJAS GEOMECANICAS Y OPERACIONALES El sistema de fortificación con pernos cables es de alta flexibilidad con gran capacidad de soporte en macizos rocosos. PERNO EN CABLE Cables de acero de baja relajación en diámetro de 06”.. Se fabrican según norma ASTM A 416. Para las faenas de tensado de Strams..6“). debidamente Certificado. Manómetro Digital. Visualizador Digital de Cota. 2. Se aplica con lechada y en conjunto se hace altamente resistente y si se requiere pueden ser utilizados dobles o triples. 270 k y en tres campos de configuración geométrica.2 mm (0. METODO DE SOSTENIMIENTO CABLES DE ACERO (PERNOS CABLES) 1. etc. Taludes. liso (plain). se pueden fabricar en distintas longitudes y configuraciones de acuerdo a los requerimientos del cliente. junto con los siguientes accesorios: Bomba Hidráulica. hemos desarrollado diversos componentes como: Gato Hidráulico de 86 Toneladas.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II II. 3. 4 . es competente y durable. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. El cable standart esta conformado por seis alambres enrollados alrededor de un séptimo denominado “alma” o torón. el cual es utilizado para el refuerzo de excavaciones subterráneas de grandes magnitudes y en estabilización de taludes. esta disposición nos entrega un cable con un diámetro nominal de 15. STRAMS MULTITORONES ELEMENTOS PARA FORTIFICACIÓN Los Stram Multitorones son Productos destinados a la Fortificación de Muros. ELEMENTOS PARA LA FORTIFICACION CABLES LISOS 4. y con bulbos espaciados Minicage y Birdcage. 5’’ Y 0. El largo del Stram. siete Hebras. Mangueras de Inyección y Despiche. Clavador de Cuñas.6”. Separadores. etc. Grado 270 Norma ASTM A – 416 de baja Relajación. Acero negro o galvanizado.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II La confección de este elemento radica principalmente en la utilización de Cables de Acero Diámetro 0. 5 . o al desnudo. 5. Cabezales Multitorones. cantidad de Tendones.6’’ BIRDCAGE Y MINICAGE MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Griper de Tensado. además de sus componentes como Vainas de Protección inyectadas con grasa. están relacionados directamente con el Proyecto de Fortificación. Elementos de Monitoreo y Seguimiento. y otros accesorios. CABLES 0. Cuñas. Silla de Tensado. TIPOS JM CABLE BOLT Diferentes configuraciones. siete MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.6. TIPOS JM CABLE BOLT El Conjunto Barril/Cuña para cable de Acero de Ø0. 7.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 6. De acuerdo a la Norma ASTM A 416. cuyo diseño se desarrolló en base a Cálculos Teóricos de resistencia usando Método de Elementos Finito. orientados a las necesidades de cada cliente. Posteriormente los Prototipos fueron sometidos a Ensayos de Laboratorio aplicándoles un 25% más sobre el límite de Fluencia teórico del Cable. tipos de Cage para cada perno. 6 . accesorios.6” es un Producto de Fortificación. planchuelas. exige un límite de Fluencias para un Cable Ø0. 7 . la Cuña está confeccionada en Acero Resulfurado.05 mm Tolerancia para largo total Barril: ±0. la presencia de Pb.587 Kgrs. de esa exigencia. El Depto. (Ensayo de Comprensión Nº 914. impiden el deslizamiento del Cable una vez aplicada la carga.2 mm Tolerancias para diámetro mayor de Cuña: ±0. El perfil del diente más el Tratamiento Térmico de ese elemento.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Hebras.234 Kgrs. Por lo que el conjunto Barril/Cuña debe resistir mínimo 28. S y alto Mn.1 PROPIEDADES MECÁNICAS BARRIL-CUÑA JENNMAR Tolerancias para diámetro mayor de Barril: ±0. 7. La confección de ambos elementos se logra por medio de Máquinas de Control Numérico con Tecnología de punta. El Barril está confeccionado en Acero de alta Resistencia y buena Tenacidad. le permiten alcanzar una adecuada microestructura. Grado 270 de 22.545 del Dictuc).05 mm Conjunto Barril--‐Cuña bajo norma DIN 7168 GM MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. de Calidad de Jennmar cuenta con los Registros donde se demuestra el cumplimiento. con creces. 6. Es la base en donde se instalan las cuñas que fijan los cables luego de ser tensados. CABEZAL MULTITORÓN La confección de ambos elementos se logra por medio de Máquinas de Control Numérico con Tecnología de punta. Jennmar ha desarrollado la fabricación de cabezales desde 2 a 19 torones en modelos según requerimientos del cliente. Para la confección de estos elementos se utilizan aceros al carbono de alta calidad. 0. 4. Los cabezales más requeridos son los de 3. taludes. 0. 7.5.1 MATERIAL: Acero según las siguientes características MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.7) en anclajes con cable de: roca. 8.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 8. etc. pilotes. 8 . Este elemento es parte fundamental en los sistemas de anclaje y sostenimiento por cables. 9 y 12 torones. En general los cabezales multitorones son ocupados con cuñas estándar (0. 5. vigas de post tensado. muros. Centrados fabricados con chapa de acero. Barril de cuña con tuerca hexagonal: En acero G-5.8mm (5/8””). 9. En bancos de minería a tajo abierto y canteras MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. 9 . revelado de esfuerzos. Chimeneas VCR y sub Level Stoping. Refuerzos de pilares (Room and Pilar) En chimeneas. grado 270K.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 9. diámetro 15. PERNO EN CABLE (COMPONENTES) El cable: Torón.1 SUS PRINCIPALES USOS SON: En métodos de rellenos Cut and Fill. Especificación ASTM-A-41680. colocada en un extremo para soportar (distancia entre caras planas de la tuerca = 38mm). cavernas y túneles permanentes de grandes dimensiones. Tubo rigidizador y protector de cable (cédula 40). 2. Resistencia a la compresión. .50 m de longitud. ajustables a la longitud de los barrenos. 9. 270 K. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac 10 Pág. 3. Seis cartuchos de cemento de 30 mm de diámetro 320 mm de longitud. Resistencia a la abrasión. 4.20 m ó 1.2 CABLE – SLING (DESCRIPCION) 1. Dos anclas de Fricción de Tubo Ranurado de 390 mm de diámetro 1.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 9.3REQUISITOS DEL CABLE Flexibilidad. Resistencia a la rotación. Cable de 5/8 de diámetro. de longitud variable (según diseño y claros). Dos barriles de cuña para cables de 5/8”” de diámetro. Resistencia a la corrosión. 00 metros hasta los 30. Puede ser instalado en perforaciones de 38 mm como mínimo. esta disposición nos entrega un cable con un diámetro nominal de 0.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 9. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.6 pulgadas.5 PERNO DE CABLE LISO Perno fabricado con alambres de alto carbono (EHT) toronado y termo mecánicamente tratado con un proceso de baja relajación que en la actualidad esta siendo utilizado tanto en minería subterránea como cielo abierto para la estabilización y control de grandes masas de roca y suelos. Cables Standard fabricado con seis alambres de acero enrollando a un séptimo al que se le denomina alma. se utiliza principalmente para soportar aperturas subterráneas permanentes y en taludes permiten incrementar el ángulo de inclinación.00 metros o mas. 11 .4 CABLES PARA ANCLAJE El anclaje con cable dirigido a estabilizar grandes masas rocosas en longitudes que van desde los 3. 9. existe la alternativa de instalar cables dobles.6 PERNO CABLE DESTRENZADO Conocido como bircage. Puede ser usado como anclaje pasivo (sin tensar) y activo (tensado). con ello se consigue incrementar la capacidad de transferencia de carga. Puede ser instalado en perforacion es de 57 mm como mínimo.7 PERNO MINI –CABLE Cable Standard fabricado con 7 torones de acero en un diámetro de 0. se hace altamente resistente. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. se pueden fabricar en distintas longitudes de acuerdo a los requerimientos del cliente. Se aplica con lechada y en conjunto. GEOMECANICAS Y OPERACIONES El sistema de fortificación con Pernos Cables otorga una alta resistencia y flexibilidad con gran capacidad de soporte en macizos rocosos. MINAS-UNAMBA 2014-II 9. Cable Standard fabricado con 7 torones de acero en un diámetro de 0. En requerimie ntos de mayor resistencia a la tracción y transferenc ia de carga. El cable ha sido destrenzado en toda su longitud.6". y se considera un anclaje de tipo permanente.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION 9. espaciado a lo largo del cable. es competente y durable. El Mincaged es un bulbo con las hebras abiertas de 26 a 28 mm. Puede ser instalado en perforaciones de 45 mm como mínimo 10.6". cada bulbo produce un efecto de planchuela dentro de la perforación de anillo centralizador. y si se requiere pueden ser utilizados dobles o triples. 12 . VENTAJAS. liso o destrenzado con lo cual se duplica su capacidad de soporte de 50 ton. estilo convencional. 13 .5" (64 mm) Se pueden pedir por separado e instalarse in situ En pedido de fábrica. ACCESORIOS DEL PERNO CABLE A. Dispositivo de fijación en la punta: estilo anzuelo. Ganchos estampados en tubería de acero Los ganchos se pueden doblar para admitir cualquier tamaño del orificio para pernos de cable simples o dobles El accesorio mantiene los cables dobles juntos MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. las traviesas se quitan para el envío No está disponible para pernos de cable dobles B.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 11. Para fijar el perno de cable antes del mortero 2 traviesas 3/4" x 23/4" (19 mm x 70 mm). Dispositivo de fijación en la punta. Adecuadas para un orificio de 2" (51 mm) a 2. ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II C.6” y 0.5" Ø 11/2" (38 mm) para pernos de cable de 0. Probado para plena carga del perno de cable Ø 2" (51 mm) lado con domo Con cuñas de sujeción de 2 piezas Cuñas disponibles con o sin ranura y resorte de retención Disponible galvanizado Tapón de plástico opcional para fijar las cuñas durante el envío MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Cuña y barril 0. Cuña y barril 0.6” y 0. 0.7 para tensar el cable. 14 . Probado para plena carga del perno de cable Ø 11/4" (32 mm) para pernos de cable de 0.7 para tensar el cable.5”.6" Con cuñas de sujeción de 2 piezas Disponible galvanizado Tapón de plástico opcional para fijar las cuñas durante el envío D. Perno de cable rotable pasivo.7” probado para plena carga de perno de cable se usa para unir cables en eslingas o armaduras se usa para envolver pilares defectuosos necesita 2 juegos de cuñas (incluidas) F. 15 .6” y 0.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II E. Conector de cable doble de 0. no hay que mezclar cemento Disipa el “impacto” Mantiene la adherencia entre cable y resina Soporte en un solo paso El diámetro del bulbo y su espaciamiento es variable Ideal para espacios confinados Resistencia al corte superior para un soporte de un solo paso Mayor capacidad a la tensión Se instala con “resina strand loc dealta resistencia y baja viscosidad” La resina tiene una resistencia a la compresión que excede 100 MPa Módulo de Yound 11-13 MPa Cartucho de resina según lo requiera el cliente MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. para la instalación de resina Disponible con terminales para 4 ó 12 toneladas Facilidad de instalación. los cables se cementan en toda su longitud consiguiéndose un mayor confinamiento y protección a la MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. permiten que se realice la transferencia de carga de la roca al cable. INSTALACIÓN DEL PERNO CABLE Los cables se instalan en las perforaciones de manera mecánica o bien manualmente.7" disponible Anclado con resina Los bulbos proporcionan la mezcla y el anclaje de la resina Acepta 1 buje macho de 1/8" cuadrado o hexagonal. los elementos de fortificación deben tensarse una vez que han sido anclados. Posteriormente. Considerando su flexibilidad y reduciendo peso unitario. Perno de cable rotable pasivo. constituyen el sistema de anclaje externo del cable. Su utilizan en la instalación de cables dobles. Las planchuelas cumplen la función de permitir el trabajo en conjunto del cable con el sistema de fortificación (malla o malla–schotcrete). Disponible normal o galvanizado Cable disponible en cualquier longitud Montado en la fábrica El barril y la cuña. Los separadores permiten contar con la máxima fuerza de adherencia al reducir vacíos y discontinuidades en la lechada interior. 12.6" y 0. ya que al interior del macizo. los que permiten. 16 . aumentar la capacidad de carga del conjunto. dicha función la cumple la lechada.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II G. para la instalación de resina Cable de 0. formando parte también del sistema de anclaje del cable. en comparación a los cables simples. su instalación en la perforación se puede realizar manualmente con excelentes rendimientos y a bajo costo. colaborando en la transferencia de la carga al cable. En el primer caso se cuenta con equipos especialmente diseñados para este efecto. su instalación.1 ANCLAJE DEL PERNO CABLE Para mejorar su capacidad de refuerzo. En conjunto ambos sistemas. que incluyen transporte del cable. y la preparación y bombeo de lechada de cemento en la perforación. 12. Cable cuando la placa de soporte está en contacto con la roca. Este último elemento se emplea en rocas de resistencia media a alta. En seguida se introduce manualmente el Perno .Cable.Cable se introduce utilizando una máquina. Si no se quiere alta rigidez del cable. con lo cual se obtiene una mayor supe rficie de adherencia con el cemento. El último tramo de Perno . Existen dos tipos de anclajes que se utilizaran de acuerdo a la resistencia de la roca y diámetro de la perforación. de forma que no se destruyan con la presión puntual que se genera. El segundo tipo consiste en un sistema de placas de fierro que se expanden mecánicamente adhiriéndose a la pared de la perforación. Se termina de introducir el Perno . MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.2 PASOS PARA LA INSTALACIÓN Se introducen cada cable en forma natural. inicialmente 3 cartuchos de cemento (1” 1-1/4” o de resina en el barreno perforado en la roca.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II corrosión. 17 . hasta donde inicia el tubo rigidizado. no es necesario cementarlos en toda su extensión. 12. Uno de ellos consiste en la utilización de cable destrenzado en el extremo que va en el interior de la perforación. URL).3 MORTERO DE CEMENTO Los morteros cementicios MEYCO MASTERBOND 1. mientras que los CEM-COM RAPIDO máximo por 30 minutos (Castem. URL. diseñados para la instalación de pernos de anclaje. Vienen empacados en cajas de 50 cartuchos de 30 x 305 mm. 12. cuyo tiempo de fraguado es de 24 horas y CEM-COM RAPIDO. URL). URL). arena fina. protegen de la corrosión al perno. conteniendo la mezcla de cemento con los componentes que facilitan su rápido fraguado. Vienen cubiertos por un envoltorio de plástico muy fino. resistencia a los ácidos.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 12. se pueden citar las siguientes: Lokset de Geoinyecta.3/1. Entre otras marcas. Química Suiza. son cartuchos preparados para una rápida instalación de las barras de anclaje. 2009). URL. pernos de rosca continua o para cables de anclaje (BASF. aditivos y acelerantes. 18 . MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.4 MORTERO DE RESINA Todos los morteros de resina tienen ciertas características comunes. los cartuchos deben sumergirse en agua por espacio de 5 a 10 minutos para alcanzar la proporción agua/ cemento de 0. haciendo un peso aproximado de 17. poder de fijación en la roca. Emcor. EUCO 9000 Y EMCOR (Geoinyecta. Se presentan en cajas de 25 cartuchos de 30 mm de diámetro o cajas de 10 cartuchos para 44 mm de diámetro (Química Suiza.5 Kg. Los cartuchos CEM-CON NORMAL pueden permanecer sumergidos dentro del agua hasta por 1 hora. es una mezcla de cemento. entre otros. Se presentan en 2 tipos: CEM-COM NORMAL. Para su aplicación. Los cartuchos de cemento CEM-CON de Castem. resistente al agua. como: Rápido fraguado. con un tiempo de fraguado de 8 horas. pernos de rosca continua o en ocasiones con cable. Este nuevo método de anclaje garantiza la máxima resistencia de la mezcla. así como el total llenado de barreno por la mezcla y el ancla. Los cartuchos de cemento fraguan con rapidez y en corto tiempo y pueden soportar esfuerzos. aditivos acelerantes de fraguado y fibras de polipropileno. No se requiere rotación y equipo especial de anclaje.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 12.5 toneladas por pie de tubo. lo que significa un costo total de anclaje mucho mas bajo.6 INSTALACIÓN DE LOS CARTUCHOS DE CEMENTO Se repite el proceso anterior para el otro extremo del cable. Se puede tensar el cable con la misma maquina de pierna empujando el tubo hasta que el cable quede tenso o se puede instalar cuñas de madera de 8” 6” 4” para este propósito. 12.5 CARTUCHOS DE CEMENTO Loa cartuchos de cemento son un nuevo de sistema de anclaje limpio. comparad o con otros métodos existentes en otro mercado. 19 . una vez instaladas. que contiene una mezcla de cemento. de ¾ a 1. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. ejercerán una fuerza contra las paredes del barreno. simple y seguro para anclar con varillas corrugadas. Las anclas del tubo ranurado. Son productos fabricados con una base de geo-textil. 20 .ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 13. y resistencia a la tracción de 70 Mpa a los 40 días de fraguado. 21 . bajas posibilidades de cuarteo. buena adherencia al cable y a la roca. mejorando las condiciones de la lechada. requiriendo solamente aire comprimido para su operación.3. la que presenta facilidades para el bombeo. Ante condiciones operacionales adversas se puede utilizar aceleradores de fraguado. En el mercado existen equipos portátiles de alto rendimiento y capacidad que permite la preparación y bombeo de la lechada. reductores de viscosidad y retardadores de perdida de agua. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. INSTALACIÓN DE CABLE PARA LECHADA Se utiliza lechada de relación agua – cemento igual a 0. La forma más simple de representar un cable de acero es por su sección transversal: MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. el alma. retorcidos helicoidalmente. estos varían tanto en complejidad como en configuración de modo de producir cables con propósitos y características bienes pecíficas . Los tres componentes básicos del diseño de un cable de acero normal son: los alambres que forman el cordón. Aunque pocos en número. Los alambres son las unidades básicas de la construcción del cable de acero. los cordones. Los mismos se arrollan alrededor de un centro en un modo específico en una o más capas. FORTIFICACIÓN CON CABLES DE ACERO Un cable de acero es un conjunto de alambres de acero. que constituyen una cuerda de metal apta para resistir esfuerzos de tracción con apropiadas cualidades de flexibilidad.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 14. El cable de acero esta formado por tres componentes básicos. Los cordones se arrollan alrededor de otro centro llamado “alma” y de esta manera se conforma el cable de acero. de manera de formar lo que se denomina un “cordón”. 22 . tales como: excavaciones de gran tamaño. El cable normalmente utilizado corresponde al tipo 15. con lo cual se obtiene mayor estabilidad de la roca al lograr un reforzamiento adicional. Este sistema fue introducido en la industria minera hace unos 15 a 20 años. piques de traspaso.2 mm x 7 torones.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Este sistema ha sido utilizado en refuerzos de estructuras rocosas de obras civiles en los pasados 20 ó 30 años. con un costo más reducido y por último se presta notablemente para la mecanización. Una vez instalados y anclados pueden tensarse por medio de herramientas especiales. tiene una alta capacidad de soporte de carga. La función principal del cemento o resina es la de transferir la carga de la roca al cable. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Por ejemplo. Posteriormente se cementan en toda su longitud (o no) consiguiéndose un mayor confinamiento y protección a la corrosión. Su uso como elemento de anclaje está creciendo rápidamente y son utilizados en sistemas permanentes de fortificación. intersecciones de galerías. Su principal campo de aplicación son en el control de bloques inestables. la variación del largo del barreno no le afecta por cuanto el cable puede ser instalado en cualquier longitud y en galerías estrechas. 23 . Fortificación con resina Hay varios hechos en el uso del cable flexible respecto de la barra de acero o acero tratado que lo hacen particular. teniendo un notable desarrollo en sistemas sin pretensión. puntos de extracción. En ingeniería civil ha tenido notable desarrollo. además de cumplir con la función de anclaje cable-macizo. deformaciones o daños por tronadura.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 15. REFORZAMIENTO DE PILARES En los pilares se presentan altas concentraciones de esfuerzos. FORTIFICACIÓN LABORES SUBTERRANEAS Se puede reforzar con cables tanto excavaciones de carácter permanente como galerías de desarrollo. 16. malla o shotcrete como reforzamiento secundario en lugares puntuales de la excavación y en refuerzo de labores de desarrollo principalmente en aquellos macizos rocosos que presentan significativas variaciones de esfuerzo. Usado en áreas donde el escurrimiento de material tronado afecta severamente la estabilidad de los Pts de carguío. 24 . controla sus aspectos estructurales y permite minimizar su espesor. El refuerzo por medio de cables aumenta su capacidad de resistencia. para que una vez alcanzada la sección definitiva se instale pernos. Los pilares entre grandes cámaras de producción se pueden reforzar desde galerías emplazadas en el propio pilar. traen como consecuencia su destrucción total por estallidos o bien el alejamiento de su cara. El uso de cables aumenta la vida útil de la labor minimizando a la probabilidad de desprendimiento repentino del techo. Se debe usar cable de 50 Toneladas y cables de 8 a 10 metros de longitud sin tensión y cementados en su longitud. instalados sin tensión y cementados en toda su extensión. La aplicación general es la utilización de cables de 50 toneladas de capacidad. En el primer caso es recomendable realizar la fortificación principal a partir de la labor piloto. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. que sumados a las existencias de fallas. ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Los grandes esfuerzos presentes en pilares. Se recomienda el uso de cables de 25 a 50Tons. cementados totalmente y sin tensión. totalmente cementadas y sin tensión.. o cuando por una sobre carga en el pilar haya desprendimientos de roca en la periferia de este el empleo del Sistema Cable – Sling permite cinchar al pilar en todo su perímetro y absorber los esfuerzos que se presenta. 25 . Otra alternativa es enzunchar el pilar tensando los cables aprovechando su alta capacidad de deformación elástica. coronas o puentes se pueden controlar a través de cables. Uso de cable de 50 Tons.. que permiten que el cable se deforme controladamente liberando tensiones acumuladas. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Los cables para el refuerzo de pilares en cámaras de menores dimensiones se instalan desde estas últimas. 17. la capacidad de los cables es de 25 Tons. anclado con cemento y sometido a tensión. REFORZAMIENTO DE PILARES (CABLES SLING) Con el fin de reforzar un pilar cuando esté atravesando por una falla geológica. 26 .ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. mejorándose la seguridad del trabajo. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION 18. 19. ESTABILIDAD DE BANCOS A CIELO ABIERTO. las tablas de Rebaje se pueden estabilizar con los Sistema Cable – Sling. 27 . también cuando se presenten cuerpos de roca con alto riesgo de caer. MINAS-UNAMBA 2014-II REFORZAMIENTO EN REBAJES (CABLES SLING) Cuando el ángulo de buzamiento presenta problemas de estabilización. se pueden asegurar con este sistema. El uso de cables en minería a cielo abierto permite estabilizar exitosamente las crestas y paredes de los bancos. un buen programa de reforzamiento con cables es particularmente relevante en el diseño del Pit final. reduciendo en consecuencia los costos de producción por disminución del volumen de extracción de lastre de la mina. dado que permite incrementar el ángulo de talud manteniéndolo estable.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Por otro lado. 28 . MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Los cables con alma de fibra se usan en aquellas aplicaciones en que los cables no están expuestos a las condiciones antes señaladas. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. siendo los mas comunes: el alma independiente del cable. COEFICIENTE DE SEGURIDAD Es muy importante considerar siempre un factor de seguridad al elegir un cable para una carga determinada.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 20. que pueden ser vegetales o sintéticas. fabricados con alambres de acero dispuestos generalmente en construcción 7*7. Normalmente se recomienda un factor de seguridad 6 a 1 dependiendo todo de su aplicación. 21. almas de torón que están formadas por un torón igual a los demás que componen el cable. Estos cables son mas fáciles de manejar y más elásticos. y almas de fibra. El alma del cable de acero se utiliza para aplicaciones donde el cable esta sujeto a severos aplastamientos. o cuando el cable trabaja en lugares que existan elevadas temperaturas. 29 . Cuando se trata de cables para ascensor o algo similar el factor de seguridad aumenta hasta un factor de 12 a 1. EL ALMA DEL CABLE El alma del cable sirve como soporte a los torones que están enrollados a su alrededor. El alma se fabrica de diversos materiales dependiendo del trabajo a realizar por el cable. los alambres sin preformar al romperlos saltaran en forma de púas. es un componente y durable sistema de refuerzo. DESVENTAJAS Una pretensión del cable sólo puede ser posible con una instalación especial. Al cortar un cable preformado los cordones y alambres permanecen en su sitio al no tener tendencia a descablearse y desenrollarse formando cocas. LAS PRINCIPALES VENTAJAS DE LOS CABLES PREFORMADOS SON: Mayor flexibilidad. consecuencia de las dos ventajas anteriores. al reducir los inconvenientes más propios de dicho arrollamiento. Entrega una alta capacidad de carga en cualquier tipo de roca. Alta capacidad a la corrosión. Mayor duración. los esfuerzos entre uno y otro al obligarlos a mantener una posición forzada dentro del cable. evitándose así que corten otros alambres. Fácil manejo. hace posible adaptarlo en mayor número de aplicaciones. minicaged y birdcaged). Puede ser instalado de cualquier largo en áreas estrechas.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 22. sostenimiento de acero de frentes largas IV. Esto equivale por tanto a una reducción de los esfuerzos de flexión. antes que el cable pueda tomar carga. ya que al curvarse no se sumarán las tensiones internas de fabricación al esfuerzo de flexión debido al arrollamiento en poleas y tambores. 23. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Facilita el uso del arrollamiento Lang. Evita efectos de cortadura. 30 . al no enredarse las puntas de alambre que se rompen por fatiga. Una vez anclados pueden tensarse por medio de herramientas especiales. no quedan éstas aprisionadas entre el cable y las gargantas de las poleas. En un cable preformado los alambres permanecen en su lugar. Esta operación le da al cable mayor vida ya que le quita a los alambres. de manera que al cortar el cable los alambres permanezcan en su lugar. El uso de cemento estándar requiere de varios días de fraguado. VENTAJAS Costo reducido Correctamente instalado. III. Cables (liso. PREFORMADO El preformado se utiliza para darles a los alambres y torones la helicoidal o forma que tendrán en el cable terminado. que van embebidos con lechada o resina al interior de una perforación realizada en la roca o suelo. tales como pernos de anclaje y cables. es diferenciada y se muestra en la figura. diferentes componentes del sistema operan con diferentes eficiencias en los distintos casos mostrados.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II V. son procedimientos simples. CONCLUSION Los sistemas de pernos y cables se usan para solucionar problemas de estabilidad local. Bieniawski. En general. Estos sistemas actúan para dar respuesta al principal fenómeno de falla que se presenta en los desplazamientos y rotaciones de los bloques pre-formados. rápidos. Por supuesto. los estabilizadores de fricción requieren una carga significativa de cor te para alcanzar su eficiencia. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. y que permiten modificar la resistencia mecánica de las discontinuidades y estructuras geológicas presentes en el macizo rocoso. Por ejemplo. El diseño de refuerzo de rocas es un problema complejo que debe realizarse bajo normas y procedimientos serios. Así han aparecido reglas. alrededor de una excavación construida en macizo rocoso fracturado o en el que se espera un cierto grado de fractura. Un elemento pretensionado no puede tolerar compresión porque esto reduce la tensión y puede ocasionar una pérdida total del collar de retención. mediante un trabajo de transferencia de carga.. 1976). car tas. El desarrollo de los sistemas de pernos y cables tienden a dar énfasis a la rigidez para enfrentar diferentes ambientes geomecánico. muy populares y de alguna forma se puede decir que han sido exitosos. experiencias han mostrado que los cables son más efectivos en tensión y toleran respuestas de corte. tomando en cuenta tanto la geometría de las discontinuidades y las fuerzas como los desplazamientos que pueden ocurrir. Estos esquemas muestran la diferencia del comportamiento que depende de cómo el refuerzo intercepta una discontinuidad y qué vector de desplazamiento asociado a la discontinuidad es obtenido. Se denomina Sistema de Refuerzo a todos aquellos elementos estructurales fabricados preferentemente en acero. producto de los esfuerzos inducidos por la propia construcción. 1974. por otro lado. 31 . La relación entre capacidad y longitud de los tres sistemas. procedimientos y esquemas de clasificación de masas de roca (Barton et al. producto de las discontinuidades en cualquiera de sus tipos que aparecen en el macizo rocoso. Utiliza el equipo de pernado existente. Es de suma importancia que los cartuchos de resina se introduzcan hasta la parte superior de la perforación antes de romper los cartuchos. orificios de purga. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. Reduce o elimina la necesidad de costosos soportes de estacones (cribas) o verticales. intersecciones y otras áreas de la mina donde se necesite soporte adicional. sala de preparación. compuertas de entrada. Los Pernos de Cable amalgaman una resistencia más alta que la de los pernos tradicionales con una incomparable flexibilidad para ajustarse al movimiento de los estratos de roca. Conveniencia. Introduzca el cartucho de resina Minova apropiado. Minova está en la vanguardia de la tecnología de pernos de cable de bajo perfil. Las áreas comunes de aplicación incluyen: compuertas de salida. 32 . Reduce los costos al mejorar la ventilación Fortalece y refuerza las estructuras de techo Un avance significativo en la tecnología de soporte de techos Disponible con dos diámetros Cable galvanizado disponible para aplicaciones donde los períodos pasivos son mayores de un año El exclusivo sistema de “bulbing” provee mejorías en la mezcla de resina y el anclaje Disponible en sistemas pasivos o pos-tensados Procedimiento de instalación: Haga la perforación del diámetro y la profundidad adecuada. sala de recuperación. Esto se logra empujando a mano el cartucho con el Perno de Cable. Gire el Perno de Cable hasta la parte superior de la perforación. MINOVA (PERNO DE CABLE) Versatilidad y Desempeño Extraordinario Movimientos naturales en el estrato de roca pueden amenazar la seguridad en el área de trabajo. Eficiencia. FABRICAS DE PERNOS CABLES 1. Disponible en dispositivos largos de una pieza de cualquier altura. Seguridad. Los Pernos de Cable de Minova están diseñados para trabajar a pesar de los movimientos laterales en el estrato. Puede que sea necesario empujar el Perno de Cable a mano (o con la máquina de pernado) antes de que se pueda introducir la cabeza de perno en una llave curvada.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II VI. Los Pernos de Cable se utilizan donde el soporte de terreno estándar es marginal o inadecuado. 33 . Detenga la rotación. Gire el cable sólo en la dirección de las manecillas del reloj.ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II Una vez la Placa de Soporte llegue al techo. MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. gire el perno para asegurar que la resina se mezcla completamente. Consulte con su Representante de Ventas Técnico de Minova para requisitos específicos de mezcla y fijación. Aplique toda la fuerza con la máquina de pernado y mantenga constante hasta que la resina se fije. ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 2. 34 . CABLES POST-TENSIONADOS (PT) MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. PERNO DE CABLE HI-TEN MINAS-UNAMBA: Por los futuros emprendedores del desarrollo minero de nuestro Apurímac Pág. 35 .ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCION MINAS-UNAMBA 2014-II 3.
Report "Metodos de Sostenimiento por Pernos Cables"