1. INTRODUCCIÓN Y PERCUSIÓN DEL PERNO
1.1. Se coloca en el perno la arandela y se introduce manual o mecánicamente el perno en el taladro (con la perforadora o con comba). En caso de martillar con la perforadora, se emplea un ADAPTADOR a fin de que sólo se transmite la percusión; esta percusión se efectúa con la válvula totalmente abierta, hasta que se detenga la inserción.Para ajustar la tuerca a un torque determinado se pueden emplear 3 máquinas diferentes: 1.- Llave de torsión manual 2.- Máquinas de torsión neumática o hidráulica 3.- Perforadoras Con una presión de aire comprimido de 85 psi puede producir un torque de 300 pielbs. Requiere el uso de adaptadores.
2. FORMULAS
2.1. La tensión que se aplica a un perno se puede calcular aproximadamente del torque que se aplica a la tuerca; la relación torque-tensión está dada por: Tn = (Tr * 12)/ (K * D); lbs Donde: • Tn = tensión en la barra; lbs • Tr = torque aplicado a la tuerca; pie - lbs • K = factor de fricción que depende del estado de la rosca y de la fricción • tuerca - arandela, varía entre 0.3 y 0.6 • D = Diámetro de la barra, lbs.
2.1.1. Diámetro de la barra Normalmente se usan barras de 1" diámetro; el acero resiste cargas a la tensión hasta de 29,000 lbs. Diámetros menores no se recomiendan en la fabricación pues la ranura (para tipo cuña) debilitaría seriamente su resistencia al horquillamiento; de igual modo, no sería lo suficientemente rígido para transmitir sin pandeo la percusión usada para el anclaje. Barras de mayor diámetro serían innecesarias porque normalmente la falla en el ancla ocurre con cargas que están por debajo del límite el estático de una barra de 1" de diámetro (menor de 29,000 lbs). El diámetro ideal es uno que de a la barra una resistencia a la tensión igual a la fuerza de anclaje.
2.1.1.1. b.- Tipo de roca Cuando se ancla un perno de roca convencional en roca plástica (filita, lutita, sulfuros, etc.) la roca se deforma en el taladro hasta que el perno llega a su límite de expansión y no se consigue anclar el perno, al no existir compresión roca-perno. c.- Cargas repetidas Los pernos de roca reciben cargas dinámicas causadas principalmente por las ondas provenientes de las explosiones; generalmente estas cargas se repiten casi a diario, durante por lo menos la vida del perno de roca. En un perno convencional, si una de estas cargas excede a la resistencia al anclaje
3. SISTEMA DE ANCLAJE
3.1. a.- Anclaje por adherencia -Pernos a base de resina:Fabricados a base de resina de poliéster armada con fibra de vidrio, embebida en un material inerte granular
3.1.1. Pernos a base de cemento Se introducen en el taladro un cartucho hidratante y luego el cartucho de cemento como agente adherente, al que se añaden aditivos para facilitar el proceso de hidratación; luego se introduce la barra mediante percusión.
3.1.1.1. Perfobolt Inventado en Escandinavia, ancla varillas de acero en taladros que han sido cargados de concreto en medios tubos perforados y amarrados. El mortero se exprime a presión cuando la varilla o perno se introduce por el centro del tubo. Etapas de la Operación: Perforación: Taladros de 5 a 6 pies de longitud, 6 a 7 tal por fila. Preparación de la Mezcla: Materiales: Arena fina, malla 1/8" cemento Portland 1:1. Agua, en cantidad tal que la mezcla no rebalse cuando se pone en los canastillos y cuando se introduce en taladros verticales.
3.1.1.1.1. b.- Anclaje por fricción Con elevada presión de contacto Pernos con casquillo expansivo o Nuez de expansión El cabezal roscado del perno se atornilla a una cuña (o tarugo) con rosca interior; al ser tensionado el perno, expande el casquillo (o coraza) cuya superficie exterior es dentada. Este casquillo se soporta en un anillo presionándose sobre las paredes del barreno. Se usan en todo tipo de rocas. Puede cementarse, con el auxilio de tubos.
4. PASOS PARA LA INSTALACIÓN DE UN TUBO DE FRICCIÓN
4.1. Se han instalado tubos de fricción en rocas de todos tipos cuyas resistencia a compresión simple van de 50 a 40,000 lbs/pulg2. La efectividad de anclaje es: • 4.80 ton/metro para taladros de 25 mm. • 7.87 ton/metro para taladros de 35 mm. • 2.63 ton/metro para taladros de 38 mm.
4.1.1. Instalación El Split set se instala usualmente con la ayuda de la jack leg o stoper, Jumbos, o apernadores de roca mecanizados. Swellex Figs TO SWELL, abultar, aumentar, hincharse, engrosarse. Es un nuevo sistema de empernado de rocas desarrollado recientemente por Atlas Copco. Consiste en un tubo de acero de 41 mm. De diámetro que es deformado para asumir un diámetro exterior menor 25 mm. Ambos extremos del tubo son sellados con bocinas y soldados para crear un volumen encerrado. Estas bocinas agregan 5 mm. Más al diámetro. Finalmente se perfora un agujero en una de las bocinas para introducir agua a presión.