Fortificación de Galerías Usano Pernos de Anclaje y Shotcrete.

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En rocas frágiles, la efectividad del apernado se reducirá por daño local de la roca en la zona de expansión y por eso no es recomendable ocupar estos tipos de pernos.

La instalación y efectividad del perno será independiente de las condiciones de humedad de la perforación, cuando el perno es usado como soporte temporal. El tiempo de instalación para un perno de expansión de cono/envolvente, de 2 m de largo es de aproximadamente 75 segundos, excluyendo el tiempo de perforación.

- Pernos de anclaje cementados.

Estos pernos han sido usados tanto en faenas mineras como en obras civiles. El tipo de estos pernos mas utilizado es el de barra de fierro o acero tratado, la cual se usa cemento o resina como adherente.

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La resina resulta conveniente para ser utilizada con pernos sometidos a altas tensiones, pero esto no descarta su uso en pernos sin tensión previa.

Además, en cualquiera de sus variedades de pernos de anclaje cementados, es recomendable para soporte temporal o permanente bajo variadas condiciones de rocas.

Ventajas de los pernos de anclaje cementados.

- Rápida acción después de ser instalado. Si la resina es de rápido fraguado y se usa como adherente, el perno puede ser prontamente tensionado.

Desventajas de los pernos de anclaje cementados.

- Dificultad con los cartuchos de resina en ambientes que puedan afectar su uso. En determinados casos su manipulación presenta un riesgo.

Instalación de pernos de anclaje cementados.

La instalación de estos pernos es igual, ya sea con resina o cemento. Cuando el pegamento se bombea dentro de la perforación, lo común es empujar el tubo inyector hasta el final del barreno, agregando la mezcla a medida que se retira. En esos instantes hay que tener cuidado con el contacto entre cemento/resina para no se generen burbujas. Cuando el pegamento es ubicado en la perforación, el perno se empuja dentro del barreno hasta tocar el fondo o cuando la planchuela haga contacto con la superficie de la caja.

El mezclado es necesario para los cartujos de resina, que no es lo mismo para los cartuchos de cemento. La combinación de sus elementos al interior toma lugar cuando el perno se rota a través del cartucho. El cemento y la resina se combinan en ocasiones para abaratar costos y ganar tiempo de acción del apernado.

El tiempo de instalación típico para un perno de 2 m de largo llega a 75 segundos como promedio, sin considerar el tiempo de perforación.

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- Cables de acero cementado.

Es un sistemas de apernado muy particular. Tiene una alta capacidad se soporte de carga, con un costo mas reducido y por ultimo se presta notablemente para la mecanización.

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Ventajas del cable de acero cementado.

- Costo reducido.

- Correctamente instalado, es competente y durable sistema de refuerzo.

- Puede ser instalado en cualquier largo en áreas estrechas.

- Entrega alta capacidad de carga en cualquier tipo de roca.

- Alta capacidad a la corrosión.

Desventajas del cable de acero cementado.

- Una pre-tensión del cable solo puede ser posible con una instalación especial.

- El uso de cemento estándar requiere de varios días de fraguado, antes que el cable pueda tomar carga.

Instalación de cables cementados.

El tiempo de instalación típico para un cable de 2 m toma alrededor de 100 segundos. El cemento es usado exclusivamente en cables de longitud mayor a 6 m.

La instalación es como sigue: el tubo alimentador es insertado hasta el final del barreno y se retira a medida del llenado del hoyo con cemento. Después, se empuja el cable hasta tocar el fondo.

El tiempo de instalación para un cable de 20 m utilizando el alimentador toma alrededor de 30 minutos, excluyendo el trabajo de barrenado.

- Pernos de anclaje de fricción.

Estos pernos representan gran desarrollo en el último tiempo en la técnica del apernado. Los más conocidos son:

- Split Set.

- Swellex.

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Para ambos sistemas la resistencia de la fricción para el deslizamiento entre la roca y el acero es generada por la fuerza axial entre el área del barreno y perno. Además debe descartarse su uso permanente bajo condiciones de humedad.

Aunque los dos tipos de pernos de anclaje de fricción estas definidos bajo el mismo denominador fricción, solo el Split Set es realmente de fricción. En el caso de Swellex, combina la fuerza de fricción sumada al mecanismo de expansión del perno en el barreno que generalmente tiene paredes irregulares.

Ventajas del perno Split Set.

- Rápida y simple instalación.

- Entrega inmediato soporte después de la instalación.

- No requiere otro equipo que no sea el jumbo o perforadora manual para ser instalado.

- Fácil instalación de la malla metálica.

Desventajas del perno Split Set.

- Relativamente de alto costo.

- Diámetro del barreno es crucial para la prevención de fallas durante la instalación.

- Pernos largos pueden provocar dificultades de su instalación.

- No debe ser usado en instalaciones de larga duración sin protección por efecto de la corrosión.

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Perno de fricción Split Set.

Ventajas del perno Swellex.