Diseño De Tipos De Anclaje

Diseño de un sistema de anclaje

El uso de anclajes debe ser examinado en conjunto con el material a ser empernado. Hay tres factores que determinan el tipo de soporte requerido en una excavación subterránea, aparte de la consideración del costo total del sistema a ser evaluado.

Estos tres factores físicos que determinan el uso de los anclajes son los siguientes:

 Tipo de material que rodea la excavación.

 Método de trabajo.

 Desarrollo de los esfuerzos en la excavación.

Estos factores hacen muy dificultoso dictar las normas para el anclaje en términos de longitud y espaciamiento entre anclajes, el tonelaje de roca por hueco, etc.

Sin embargo hay algunas reglas generales a partir de observaciones y un poco de lógica las cuales siempre se aplican:

1. Los anclajes dan un mejor esfuerzo si son instalados antes de que la relajación del estrato comience.

2. Para un soporte sistemático los anclajes deben ser instalados con un patrón regular.

3. Los anclajes siempre deben cruzar cualquier plano de debilidad, tales como fallas, planos de clivajes, potenciales líneas de esfuerzos y zonas de tensión con el mayor ángulo posible.

Como una última limitación, esta sería recordar que los anclajes no son realmente un soporte. La excavación debe ser básicamente autosustentable, o tener pilares firmes. La principal función de los anclajes es reforzar o estabilizar la roca en la superficie de la excavación. Los anclajes sostienen bloques y laminas de rocas sueltos y prevee la caída de estos por acción de la gravedad.

Todos los métodos usados, para calcular el tipo de sostenimiento, son en su mayoría métodos empíricos, lo que se debe ser cuidadoso en la recolección de datos para el cálculo más correcto.

Los métodos de cálculo efectuado en el informe, Teoría de Arco de Terzaghi, Método de Barton, Método de Thomas y Método de Bieniawski.

Teoria de Arco de Terzaghi

Este método empírico determina la carga de roca (Hp), en metros, sobre el techo del túnel, en función de las características geomecánicas del suelo o macizo rocoso. El valor Hp viene dado por la formula:

Hp = 0.25 a 0.35 * (B + Ht)

Siendo:

Hp: Altura de carga.

B: Ancho del túnel.

Ht: Altura de cavidad.

Obtenido el valor de Hp, se calcula la presión máxima sobre el techo, mediante la formula:

Pmax = Densidad de la roca * Hp

Siendo:

Pmax: Presión máxima en el techo.

Para el cálculo de la profundidad del perno en el techo, Terzaghi propone la siguiente formula tomando en cuenta la luz, o separación medidas en metros, de las paredes de la cavidad (Pilares), de la siguiente manera.

L = 1.40 + 0.184 * B

L = 1.60

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