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INTRODUCCCION
Su nacimiento se remonta al ao 1910, cuando el norteamericano Carl E. Akeley,obtuvo la patente de una maquina que permita proyectar sobre una supericiemorteros de cemento ! arena, a trav"s de dos c#maras presuri$adasalternativamente.
%rontamente la compaa &Cement 'unco( de Allento)n %ensilvania, inicia sucomerciali$aci*n con el nombre de &'unita(, posteriormente, otros abricantesorecen equipos modiicados que permitan traba+ar una composici*n que contena#ridos, adem#s de la arena cemento.
Esta me$cla con composici*n seme+ante a la del concreto, recibe el nombre deSHOTCRETE.
Actualmente, estos materiales son reconocidos como elementos de caractersticasestructurales, y su amplia utili$aci*n e-ie que en muc/os pases se realicentraba+os de investiaci*n, para adecuar a su realidad especiicaciones relacionadascon su composici*n, m"todos de aplicaci*n y calidad.
El ob+etivo del presente estudio es presentar y reali$ar las e-plicaciones t"cnicasdel rendimiento real del concreto proyectado por proceso seco y /medo en las
labores mineras y dierentes tneles en todo el litoral peruano como en ele-tran+ero.
a relamentaci*n actual demanda especialmente unos conocimientostecnol*icos acerca del concreto proyectado o lan$ado en aquellos que se ocupanen este traba+o, los requisitos actuales /an dado luar a una me+or preparaci*n delpersonal y me+orar los m"todos del lan$amiento.
En el capitulo I, presentamos la ubicaci*n y la accesibilidad de las dierentesminas que e-plotan los dierentes metales e-istentes en el litoral peruano.
En el capitulo II, e-ponemos los undamentos relativos a la evaluaci*n eol*ica2eot"cnica de un tnel 3tanto en la sierra como en la costa42 caracterstica delmaci$o rocoso, caracterstica de la roca intacta, clasiicaci*n
'eomec#nica de los maci$os, $oniicaci*n eomec#nica y en*menos de estallidode rocas y la+eos.
En el capitulo III, /ablamos acerca de su terminoloa, diseo de sostenimientodel S567C8E7E, calculo del espesor del S567C8E7E y rendimiento por procesoseco y /medo. En este punto tratamos la constataci*n del rendimiento *ptimo del
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concreto lan$ado valido para el proceso seco en las labores de minas y tneles3carreteras, canales4, etc.
En el capitulo IV, presentamos las leyes b#sicas del sostenimiento, datos t"cnicos,presi*n de aire y aua, allas y correcciones, dosiicaci*n de me$cla, t"cnica del
lan$ado, la seuridad, control de calidad, y la /o+a de competencia t"cnica. Conesto se lor* una me+ora de calidad del traba+o.
En el capitulo V, presenta el modo de montar la m#quina, poner el servicio,descone-i*n, mantenimiento, almacenamiento, /o+a de seuridad de rasa paradisco, /o+a de pre!uso de operaci*n y un e-amen. Se ve el mantenimientopreventivo dela m#quina.
Con este traba+o invito a los proesionales a continuar investiando sobre elconcreto lan$ado, ya que estas investiaciones son recoidas del ruto de la
e-periencia y de las recopilaciones indirectas de traba+os reali$ados en dierentesunidades de operaci*n ya que cada mina es un caso particular e independiente.
S.E.L.B.
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INDICE
77:6;E;CA768A
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1. 7E8?
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. ;escone-i*n de la maquinaF. ?antenimiento de la maquinaG. Almacenamiento uera de servicioK. 5o+a de seuridad de rasa para c/aqueta de discoL. 5o+a de pre!uso de operaci*n de la maquina s/otcretera
M. E-amen del operador
CA%7:6
C6
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as mineras mayormente se encuentran ubicadas en las $onas altas de nuestro
pas 3sierra4, las alturas son variadas, oscilan de !10O C a 0O C en alunas
$onas en tiempo de verano.
!.!.Acce$i%ili&a&;esde la costa se puede llear a los dierentes centros mineros por va
terrestre y a"rea. En alunos casos la m#s recomendable es por va a"rea,
ya que por va terrestre los via+es son muy pesados y aotadores.En los casos de no contar con aer*dromos, la va a usarse es
autom#ticamente la terrestre.!.'.Cli(a
os climas son variadosEn temporadas de verano 3abril a octubre4 la temperatura oscila de 10O C a
0O C, el clima es seco con presencia de alunas lluvias espor#dicas.En temporadas de invierno 3noviembre a mar$o4 la temperatura oscila entre
los !10O C a 10O C con uertes precipitaciones de lluvia, rani$adas y
nevadas, en alunos casos casi diario.
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CAPITULO II
EVALUACION EOL"ICA ) EOTECNICA DE UN TUNEL
as investiaciones en la ase deinitiva tienen sus limitaciones, debido al poco
acceso que se tiene la inormaci*n concerniente al maci$o rocoso en ra$*n a la
proundidad de e-cavaci*n. En tal sentido, la me+or y m#s coniable manera de
obtener inormaci*n del maci$o es en la ase constructiva, pues en los datos
provienen de la misma uente de e-cavaci*n.
El prorama de investiaci*n para la evaluaci*n eol*ica eot"cnico durante la
ase constructiva comprende tres actividades undamentales que sonP
- ?apeo eot"cnico.
- Ensayos in!situ y de laboratorio.
- nstrumentaci*n.
El mapeo eol*ico eot"cnico es la actividad primaria que permite la evaluaci*n
del tnel, dividiendo el maci$o en tramos con caractersticas litol*icas y
estructuras /omo"neas.
- %ara eecto de la caracterstica de la roca intacta, se /acen ensayos in!situ y
de laboratorio para determinar sus propiedades sicas y mec#nicas.
- a evaluaci*n y clasiicaci*n del maci$o rocoso se basa en el detalle de
mapeos mapeo eol*icos eot"cnicos y los resultados de los ensayos de
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mec#nica de rocas2 utili$ando los m"todos de clasiicaci*n eomec#nica
propuesta por =arton y =ienia)ski.
- Con toda esta inormaci*n se determinan y delimitan las $onas o dominios
litol*icos estructurales, para lueo dar las recomendaciones de sostenimiento
para cada uno en particular.
- Se considera adem#s tener en cuenta a las discontinuidades como elemento
desestabili$ante, y al tipo de relleno con que est#n estas. 3criterios e-puestos en
tabla
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El mapeo eol*ico eot"cnico permite la $oniicaci*n del maci$o cuya
caracterstica litol*icas, estructurales y otras particularidades eot"cnicas
sean /omo"neas. Cada una de las $onas resultantes se constituye una
unidad undamental a ser evaluados en su condici*n de estabilidad.
@.@.. Re+i$t-o$ lineale$.
El reistro lineal es un muestreo del &;ominio Estructural( entendi"ndose por
dominio estructural a un tramo del tnel que posee la misma litoloa y que
adem#s tienen caractersticas estructurales /omo"neas o similares.
En los reistros lineales se anotan una serie de caractersticas de las
discontinuidades que intervienen en la evaluaci*n de la estabilidad de los
bloques y para el an#lisis estadstico del racturamiento a ser aplicado a las
clasiicaciones eom"tricas. As tenemos queP la abertura, tipo de relleno,
rado de ruosidad de supericie de la discontinuidad y espaciamiento, son
actores que intervienen la estabilidad del tnel.
:na abertura muy anosta 31mm.4, limpia, ruosa, determinara una buena
resistencia inter bloques, mientras que si la abertura aumenta
siniicativamente 3R @.Gmm.4 y el tipo de relleno es blando, con la ruosidad
de la discontinuidad plana, avorecer# el despla$amiento, de bloques.
a orientaci*n de las discontinuidades tambi"n tiene importancia sobre todo
al relacionar los sistemas dominantes con la orientaci*n y sentido de la
e-cavaci*n. os datos que se obtenan en los reistros lineales ser#n
tratados estadsticamente2 determin#ndose los sistemas estructurales
principales y las caractersticas predominantes de cada uno de ellos.
.@.. De$c-ipci/n &el (aci0o.
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Esta labor se reali$a paralelamente al mapeo eol*ico eot"cnico y a la
elaboraci*n de los reistros lineales, en el se anotan las caractersticas
litol*ico estructurales del maci$o rocoso. Con el prop*sito de que la
inormaci*n consinada sea la m#s ob+etiva posible.
El procesamiento e interpretaci*n de la inormaci*n obtenidas de las
caractersticas litol*icas estructurales del maci$o rocoso, debe
complementarse con el resultado de los ensayos in!situ, y de laboratorio y la
inormaci*n de los controles de instrumentaci*n, para el diseo del
sostenimiento deinitivo del tnel.
'. CARACTERISTICAS DE LA ROCA INTACTA.
os maci$os rocosos son cuerpos esencialmente anisotr*picos, ya que est#n
compuestos /abitualmente por diversas especies de minerales que /an surido
procesos tect*nicos creando supericies de discontinuidad2 sin embaro para
poderlo caracteri$ar mec#nicamente2 eneralmente se recurre a ensayar
muestras normalmente sin discontinuidad.
Estas pruebas tienen la inalidad de determinar las propiedades sicas y
mec#nicas de la roca intacta, es decir sin que la roca se encuentre aectada por
elementos eoestructurales 3allas, racturas4 o actores eol*icos que alteren
sus propiedades2 por tanto sus valores son mayores que la del maci$o rocoso.
@.1En$a1o$ In2$itu.
Estos ensayos se reali$an al interior del tnel y consiste enP
- 3n&ice &e -e$i$tencia (anual 4IR#56 es una prueba de campo que se
eecta con la ayuda de una picota de e*loo y un cuc/illo de bolsillo.
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Con estos implementos se pueden determinar el rano apro-imado de laresistencia a la comprensi*n uni a-ial 3C4 de la roca la identiicaci*n de
campo, descripci*n, as como el rado de resistencia est#n consinados en
3tabla
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la siuiente ecuaci*n2 se consiue la correspondencia del rebote 384 obtenida
con el martillo &( para el cual se debe utili$ar el #baco de la i.
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A. Pe$o e$pec98ico 4:56 Es el peso de una unidad de volumen de roca,
e-presado en r. Vcm2 W. Vm2 etc. H se determina por las siuiente
*rmulaP
B. Po-o$i&a& 4n56 E$la relaci*n entre el volumen de vaci* 3poros4 y el
volumen total de la muestra y se calcula mediante la siuiente relaci*n en
t"rmino porcentuales.
C. A%$o-ci/n 4;56Es el aua que llena a los poros de una muestra de roca
sumerida en aua, y es la relaci*n porcentual del peso del aua
absorbida, respecto al peso de la muestra seca.
E
P.natu-al
-.
P.$eco
-.
P.$atu-a&o
-.
P.E.4:5
?+.@(>
Po-o$
A%$o-ci/n
F.M0 0.G0 9.10 LM.GL LM.FG LM.KK @.KG 0.L@ 0.@L
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@.@. P-opie&a&e$ #ecnica$.
'.'.>. P-opie&a&e$ (ecnica$
as pruebas para determinar las caractersticas mec#nicas de la roca,
nos ayudan a comprender el comportamiento de estas, al medir y
evaluar los eectos que se oriinan a ser sometidas al esuer$o
provocado.
A Continuaci*n detallamos los ensayos y pruebas que deben
utili$arse.
A. 3n&ice &e -e$i$tencia a la ca-+a puntual 4I$56 Este ensayo se
e+ecuta mediante de la modalidad de cara diametral o &ensayo
de compresi*n de Dranklin( este ndice es una indicaci*n
ra$onable de la resistencia a la comprensi*n 3C4 y se calcula
mediante las siuientes relacionesP
;ondeP
s T Zndice de cara de punto.
% T Cara necesaria para romper el esp"cimen.
; T ;i#metro del ncleo 3mm4.
ueo la resistencia a la comprensi*n un a-ial se calcula porP
s T %c ;@
C T 31F U 0.1LG ;4 s
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a cara que se requiere para romper un ncleo de roca con
este m"todo, es apro-imadamente la muestra sometida al
esuer$o de compresi*n un a-ial.
B. En$a1o &e co(p-en$i/n $i(ple o un9 aial 4C5.
Se deine comoP la uer$a por unidad de #rea requerida para
romper una muestra que esta sometida a esuer$o un a-iales
3no coninado4 y viene e-presado en unidades de uer$a sobre
el #rea.
El ensayo se reali$a con probetas cilndricas, sometidas las
mismas a caras comprensivas a-iales cada ve mayor /asta
producir la rotura. as velocidades de cara aplicada deben de
estar dentro del rano recomendable de G a 10W. Vcm@Vse.
%ara este caso debe usarse la relaci*n lonitudVdi#metro de
probeta 3 V ;4 de apro-imadamente @.
a resistencia a la comprensi*n se determina mediante la
siuiente e-presi*nP
;ondeP
C T 8esistencia a la comprensi*n.
% T Cara ltima de ruptura 3W.4.
; T ;i#metro de la probeta 3cm.4
C T F %c [;@
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%ara la determinaci*n de la resistencia se toma como reerencia
la clasiicaci*n /ec/a por ;eere y ?iler que se muestra a
continuaci*nP
De$c-ipci/n
Cali8icaci/n
Re$i$tencia a la
co(p-en$i/n E
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;e aqu se puede determinar el coeiciente de 3Wa4, en esta propiedad
la roca tiende a disminuir su capacidad de resistencia al saturarse con
aua. Se calcula por la siuiente e-presi*nP
T 1M1.@0 T 0.9
9F.L0
Si Wa R 0.9, ablandamiento d"bil.
C. En$a1o e t-acci/n 4t56Es deinida como la uer$a por unidad de
#rea requerida para romper una muestra sometida a esuer$os
tensi*nales.
Se debe utili$ar el m"todo de tracci*n indirecta o m"todo =rasilero.
Este ensayo consiste en someter a una probeta cilndrica 3disco de
roca4 a una cara lineal comprensiva actuando a lo laro de su
di#metro.
El resultado de este esuer$o comprensivo, es una tenci*n /ori$ontal
y un esuer$o comprensivo vertical variable. as muestras suelen
romperse en dos mitades sen el e+e de cara diametral.
%ara este caso se debe de utili$ar la relaci*n lonitudVdi#metro 3V;4 T0.G.
a resistencia a la tracci*n 3t4 obtenida por este m"todo esta dadapor la relaci*nP
Wa T C Saturado
C Seco
t T @p
[ ;