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Lunes, 20 Agosto 2018 11:00

Estabilización de taludes con autoperforantes

Túnel de carretera Túnel de carretera

Los anclajes al terreno se utilizan para sostener y dar resistencia a una superficie de dudosa estabilidad. Los suelos suelen ser formaciones de materiales de mala calidad, con poca tensión. Sin embargo, el acero aporta una gran tensión. El concepto fundamental del anclaje al terreno es conseguir un sostenimiento efectivo mediante la instalación de barras de acero y su posterior inyectado, todo en un reducido espacio de talud o excavación.

Un anclaje al terreno es comúnmente denominado como un sistema pasivo de anclado, es decir, no es pretensionado como los anclajes convencionales.

Terraplenes y excavaciones inestables, generalmente, están formados por formaciones rocosas mal consolidadas y suelos deteriorados. Una alternativa son los pernos autoperforantes Atlas Copco MAI, especialmente diseñados para la perforación de barrenos con tendencia al colapso durante su proceso de perforación, si no se utiliza un revestimiento simultaneo.

Ventajas de los autoperforantes
La instalación de anclajes usando los autoperforantes Atlas Copco MAI ha incrementado hasta los 20 30 anclajes por día y el riesgo de reperforación debido a barrenos colapsados ha desaparecido.

La elección del equipo de perforación para instalación de pernos MAI es también más flexible, especialmente para trabajos en espacios confinados.

Las barras autoperforantes MAl son fabricadas con roscas estándar bajo normativas ISO, permitiendo ajustar el tipo de anclaje a los requerimientos del trabajo, sin derroches ni retrasos, como procede en la construcción.

El transporte de los pernos MAI al lugar de trabajo así como su manejo es seguro y económico, ya que la longitud más usual es de 3m o 4m. Mediante el uso de manguitos permite la instalación de anclajes por encima de 15m. de  profundidad, dependiendo de la geología del terreno Existe también la posibilidad de perforación e inyección de lechada simultánea.

Método de Instalación
La instalación de pernos autoperforantes necesita de un carro de perforación con martillo en cabeza neumático o hidráulico, utilizando el elemento de barrido, a través de las barras, indicado para las condiciones del terreno.

Existen tres tipos de elementos de barrido: barrido por agua, para largos barrenos, arena densa, gravas o formaciones rocosas, para conseguir la mejor evacuación de detritus y refrigeración de la boca de perforación; aire de barrido, para barrenos cortos en formaciones blandas, como yesos y arcillas, donde es necesario evitar el agua; y perforación e inyección de lechada de cemento simultánea para cualquier longitud de barreno en terrenos poco estables.

Usando esta última, la inyección estabiliza el barreno durante la instalación, proporcionando un excelente revestimiento de inyección a lo largo del anclaje. La inyección tiene una buena penetración a través del terreno circundante, con lo que se consiguen altos valores de fricción externa y la instalación completa se realiza en tan sólo una operación, ahorrando tiempo.

Utilizando boca perdida la instalación del perno MAI es continua, sin necesidad de extracción hasta alcanzar la profundidad deseada. Para un anclaje de 12 15 m es muy fácil conectar barras estándar de 3 ó 4m.

En el caso de utilizar agua o aire como elemento de barrido para la perforación es necesario crear el espacio anular necesario entre la barra y las paredes del barreno, para su posterior inyección de revestimiento. La lechada de cemento se inyecta por el interior de la sarta MAI hasta su salida por el frente de la boca y posterior relleno de barreno.

En Songesa se  utilizó uno de los carros Atlas Copco de la gama beige y pernos autoperforantes MAI para la instalación de anclajes de 51mm de diámetro con pernos de 32mm y una profundidad de unos 18m, sobre un talud de autovía de 15-29 grados sobre la horizontal. El espacio de trabajo era extremadamente restringido, con dificultades de acceso y trabajando directamente bajo tráfico rodado, fueron capaces de instalar e inyectar nuestros pernos MAI, a razón de uno por hora. Este método permitió reducir el plazo de ejecución respecto al inicialmente esperado, sin tener que recurrir al cierre de la autovía o a trabajar de noche…

Instalación usando carros de perforación
El uso de autoperforantes para trabajos de estabilización y sostenimiento de terrenos fracturados es muy común, tanto en trabajos de minería de interior y túneles, como en aplicaciones de superficie.

Aquí, la pobre calidad del suelo y terreno amenaza la estabilidad de instalaciones o paisajes naturales. Terraplenes a lo largo de carreteras, deslizamientos de líneas férreas, colinas propensas al deslizamiento, son tan sólo unos pocos ejemplos.

Muchos test de campo han demostrado que los carros de perforación Atlas Copco serie D son perfectos para la instalación de pernos autoperforantes MAI, así como para aplicaciones de perforación y voladura. Por lo tanto, contratistas propietarios de este tipo de carros, que normalmente los usan para trabajos en canteras, están perfectamente equipados para realizar trabajos de estabilización.

Un sencillo kit de conversión permite transformar este carro en una unidad de instalación de pernos MAI, sin perder las ventajas del carro estándar.

El martillo en cabeza es equipado con un cabezal giratorio de inyección y un adaptador especial que sustituye a la espiga convencional.

Además, el intercambiador de barras estándar, junto con las mordazas adecuadas al autoperforante elegido, permiten la instalación sencilla y cómoda de anclajes. Además, Atlas Copeo dispone de una amplia gama de equipos de inyección de lechada de cemento, que complementan los elementos citados anteriormente.

Sólo dos personas son necesarias, uno para manejar el carro y otro para el equipo de inyección. Los autoperforantes MAI de boca perdida perforan e inyectan en una sola operación.

Los sencillos cambios mencionados anteriormente permiten al propietario de uno de nuestros carros serie D, abarcar nuevos mercados y aplicaciones que nunca había considerado.

De esta forma, el contratista puede obtener la máxima flexibilidad y máximo rendimiento del sistema hidráulico de su ROC. El brazo extensible, por ejemplo, puede situarse a más de 7m. de altura, junto a un talud o en posición de perforación horizontal de zapateras, incluso posicionarse en ángulos extremos permitiendo la perforación con autoperforantes en lugares inaccesibles.

Información adicional

  • Fuente:: Atlas Copco
  • Autor:: Roberto Pascual
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