Perno Swellex - metodos de uso, definicion PDF

Preview

Summary

Perno Swellex - metodos de uso, definicion y categorías, trabajo de investigacion...

Description

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

“PERNOS DE ANCLAJE SWELLEX”

PRESENTADO POR:



EDWING MANRIQUE CHAMBI



FLORES CHOQUE CESAR



MOLLO MIJA JHOSEPH ADAN



CHUQUITAIPE MELLADO EDWIN



POTOSÍ FLORES LUIS MIGUEL

AREQUIPA - PERÚ 2021

INTRODUCCIÓN El sistema de anclaje de pernos swellex se introdujo hace 25 años, ha obtenido un amplio reconocimiento en la industria minera También es un perno de anclaje por fricción, pero en este caso la resistencia friccional al deslizamiento se combina con el ajuste, es decir, el mecanismo de anclaje es por fricción y por ajuste mecánico, el cual funciona como un anclaje repartido. El perno swellex está formado por un tubo 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. Swellex es un perno de anclaje confeccionado de un tubo soldado doblado sobre sí y sellado en un extremo. Este se expande utilizando un flujo de agua de alta presión el cual entregado por una bomba especial. El perno se expande al interior de un tiro, y el proceso de instalación es fácil y muy similar al de otros pernos de anclaje. Esto hace de swellex algo accesible para todos los operadores. Cabe mencionar que la instalación de Swellex genera costos relativamente moderados, por lo que no es uno de los métodos de fortificación más económicos.

CARACTERÍSTICAS -Está sellado en un extremo; el otro extremo está equipado con una boquilla especial usada para inflación. -El perno Swellex se puede adaptar a una amplia variedad de rocas y entrega una capacidad de anclaje buena a excelente. -Su sistema de instalación es muy simple. -Pueden fácilmente ser puestos a prueba en cualquier momento para controlar el rendimiento.

-Pueden fácilmente ser puestos a prueba en cualquier momento para controlar el rendimiento.

-Pueden fácilmente ser puestos a prueba en cualquier momento para controlar el rendimiento.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS -Diámetro:

27 mm

-Diámetro taladro:

35-38 mm

-Carga de rotura:

120 KN

-Deformación máxima: -Peso: -Resistencia a la tracción:

15% 2 Kg/ml 100 – 300 KN

TIPOS DE SWELLEX Se tiene 7 tipos de Swellex: -Swellex Mn12. -Swellex Mn24. -Swellex Plasticoated. -Swellex Mn 16. -Swellex Mn24C connectable.

-Swellex Mn24H y el hibrido.

INSTALACIÓN Para la instalación del Perno Swellex es que una vez perforado el taladro con un diámetro entre 32 a 39 mm, se introduce el tubo en la boquilla del brazo de instalación por el casquillo de inflado, luego se introduce el tubo del taladro siendo el perno Swellex de menor tamaño con un diámetro original de 41 mm. Luego se procede con aplicar agua a alta presión para inflar el tubo mediante una bomba, esto normalmente puede durar unos pocos segundos, 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 talado, la bomba se detiene automáticamente, así el Swellex queda expandido en toda su longitud dentro del taladro, debido al proceso de inflado la longitud del perno se reduce por contracción, así se consigue el anclaje.

BOMBAS SWELLEX Son bombas de agua de alta presión con un mandril de inflación que es empujado sobre la boquilla de la cabeza del Perno Swellex para llevar el flujo de agua desde la bomba al interior del perno. Estas bombas pueden entregar en forma rápida una presión constante de 300 bares que es la especificada para una instalación perfecta. El mandril de inflación es un sistema seguro y simple que agarra e inyecta el agua al interior del perno. Para hacer una buena elección del tipo de bomba a utilizar es recomendable comparar los distintos requisitos y verificar cual es la más adecuada en su uso.

BOMBA NEUMÁTICA SWELLEX Las bombas neumáticas Swellex, es una bomba de agua de alta presión bastante usada en instalaciones de perno de anclaje Swellex. Tiene una unidad de bomba integrada, que es un booster de presión formado por un cilindro de aire doble. Se requiere de una toma de presión de aire de 5 bar para inflar pernos hasta de 300 bar. el tiempo de expansión para un perno de anclaje estándar Swellex de 4,0 m de largo es alrededor de 70 segundos. Como referencia tenemos en cuenta las siguientes bombas:

BOMBA NEUMÁTICA PSP 300  Bomba Neumatica  Instalación manual  Tiempo: Swellex 2.4m - 35 seg.

BOMBA ELÉCTRICA ESP     

Bomba eléctrica Bomba rapida (alto flujo 18 l/min) Sistema de control de Expansión Instalación mecanizada Tiempo Swellex 2.4m - 13 seg.

BOMBA HIDRÁULICA HSP A51     

Bomba hidráulica Bomba rápida Sistema de control de Expansión Instalación mecanizada Tiempo Swellex 2.4m - 19 seg.

APLICACIONES  En labores subterráneas, tajo abierto y construcción de túneles.  En labores en donde exista presencia de rocas de muy mala calidad y también en zonas de altos esfuerzos.  Aplicación en túneles es usarlo como pernos de malla para soportar una excavación.  En minería, las aplicaciones son la entibación de techo y anclaje de parte superior de caja.  Se pueden usar en la mayoría de las aplicaciones de refuerzo y de soporte.  Se pueden utilizar en ingeniería civil.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS VENTAJAS:      

Rapidez de instalación Refuerzo inmediato de la roca No requieren elementos de adherencia Amplio rango de aplicación Insensibles a las vibraciones Controlables después de la instalación

DESVENTAJAS:

 Necesidad de bomba de instalación y rigurosa exigencia en el diámetro de perforación.  Protección de corrosión requerida para la instalación a largo plazo.  Relativamente costoso.

COSTO POR PERNO INSTALADO POR EL TIPO Y LONGITUD DE PERNO

CANTIDAD DE PERNO Y SU COSTO POR m2

CUADRO FINAL DE RESUMEN COMPARATIVO DE PERNOS

CONCLUSIONES 1. La capacidad de anclaje de los pernos de roca no guarda una relación lineal con su longitud, con lo cual queda demostrado la hipótesis del presente estudio. 2. Los pernos Hydrabolt y Swellex, proporcionan anclajes más uniformes, lo cual facilita la correcta selección de la longitud de pernos. 3. La elongación de los pernos tiende a guardar una relación lineal con la carga aplicada. El perno Hydrabolt de soporte definitivo es de menor elongación. 4. Los Hydrabolts, demuestran tener mayor rendimiento de anclaje, debido a la presión que ejerce permanentemente el agua atrapada en su interior en forma radial contra las paredes del taladro y en toda su longitud. Aunque no se puede demostrar que trabaja de ese modo al 100%. 5. Los pernos, Hydrabolt y Swellex, soportan inmediatamente después de su instalación, a diferencia de las barras helicoidales, que requieren un tiempo de espera para hacerlo, sobre todo cuando se instalan en combinación con cartuchos de cemento normal (no menos de 24 horas). 6. Pruebas de laboratorio demuestran que la deformación elástica de los pernos Hydrabolt manteniendo el agua a presión en su interior (25 MPa), es en promedio 10 veces mayor que cuando se hace el ensayo descargando el agua a la presión atmosférica de su interior, incluyendo a los Swellex....