explicación a detalle del cada perno del sostenimiento activo

1. Usualmente se denomina soporte de rocas
a los procedimientos y materiales
utilizados para mejorar la estabilidad y
mantener la capacidad de resistir las cargas
que producen las rocas cerca al perímetro
de la excavación subterránea. Se puede
clasificar a los diversos sistemas en dos
grandes grupos:
LOS DE APOYO ACTIVO; que
viene a ser el refuerzo de la roca
donde los elementos de sostenimiento
son una parte integral de la masa
rocosa.
LOS DE APOYO PASIVO; donde
los elementos de sostenimiento son
externos a la roca y dependen del
movimiento interno de la roca que
esta en contacto con el perímetro
excavado.
Sistema de Sostenimiento

2. Sistema de
sostenimiento
(ACTIVO)
Barra
helicoidal
Pernos
con
anclaje
Pernos
de
resina
Swellex
Split set
Cables

3. Efectos que generan al instalar los
pernos

4. EFECTO CUÑA
En roca masiva o levemente fracturada y en rocas
fracturadas, el papel principal de los pernos de roca es
el control de la estabilidad de los bloques y cuñas
rocosas potencialmente inestables. Ésto es lo que se
llama también el “efecto cuña”.
EFECTO VIGA
En roca estratificada sub-horizontal y roca no
estratificada con un sistema dominante de
discontinuidades subhorizontales, los pernos ayudan
a resistir el desplazamiento relativo entre los estratos,
aumentando la rigidez de la viga estructural que
forman y creando ligazón entre los bloques tabulares,
para minimizar la deflexión del techo. Esto es lo que
se llama también el “efecto viga”.

5. EFECTO COLUMNA
El caso de paredes paralelas a estratos o
discontinuidades subverticales, generando el
denominado “efecto columna”, para minimizar
el pandeo de los bloques tabulares.
EFECTO ARCO
En roca fracturada e intensamente fracturada
y/o débil, los pernos confieren nuevas
propiedades a la roca que rodea la excavación.
Instalados en forma radial, cada perno crea un
bulbo de resistencia, el cual al interactuar con
los bulbos de los pernos adyacentes forman un
arco rocoso portante que trabaja a compresión
denominado “efecto arco”, el mismo que da
estabilidad a la excavación.

6. BARRAS HELICOIDALES
DESCRIPCION
• diámetro de 22mm
• longitudes 5-12 pies
• capacidad de anclaje 18Tn.
CARACTERISTICAS
• Laminadas en caliente con formas
helicoidal
• USOS
- su uso es limitado a rocas
moderadamente duras que no contengan
agua.
- diseñada para ser usada exclusivamente
como perno de anclaje

7. PROCEDIMIENTO
• Si se utiliza el cemento como protección despues de
perforar se introduce la varilla dentro del taladro,
después colocar la pasta de cemento usando un tubo
hueco de pvc que se introduce asegurando la varilla
• La pasta se introduce con el uso de una bomba y se va
retirando el tubo de pvc conforme se va introduciendo y
al terminar colocar la placa y luego dejar tensionada
mínimo 48 horas despues del colocar el perno, ahora si
se va a utilizar aditivos el tiempo varia de acuerdo a su
diseño de mezcla.
• Si se utiliza cartuchos de cemento que consiste en
cemento con aditivos especiales se debe limpiar el
taladro, luego se introducen los cartuchos previamente
mojados con agua hasta llenar el taladro. Despues se
introduce la barra hasta unos 50 cm, doblandola
ligeramente. Y al terminar se coloca la placa sin
tensionar la barra.

8. PERNOS DE ANCLAJE
DESCRIPCION
 diámetro de 16mm
 longitudes 3-4 m
 capacidad de anclaje 5 Tn
y 12.5 Tn..
CARACTERISTICAS
Sus extremos opuestos son de cabeza forjada
FUNCION Y USO
- Su función es unir los estratos alrededor de
la sección excavada
- su uso en rocas sedimentarias duras o duras

9. PROCEDIMIENTO
Si se Marcar los lugar donde se colocara
cada perno de anclaje se perforan con
los taladros, se colocan las varillas en
los taladros se ajustan los anclajes y las
placas mecánicamente a medida que
gira la tuerca se asegura en anclaje y la
tuerca comienza a mover al perno y
presiona la roca tensionando la varilla ,
esta tensión hará que la placa del perno
presione contra las piezas de roca en la
superficie de excavación.
VENTAJAS
• Bajo costo
• si se agrega relleno puede funcionar de manera
permanente.
• En rocas duras puede el perno puede soportar
cargas altas
DESVENTAJAS
• Pierde capacidad cuando la roca se fractura
alrededor de la zona de expansión

10. PERNOS DE RESINA
DESCRIPCION
. diámetro de 20mm
- longitudes 5-12 pies
- capacidad de anclaje 12Tn.
CARACTERISTICAS
Con un extremo biselado y es confinado dentro
del taladro
FUNCION Y USO
- Su funcion es de proteccion contra la corrosion.
- Se usa en pernos sometdios a presione altas

11. PROCEDIMIENTO
• Se perforan con los taladros, una vez
perforado y limpiado el taladro se introducen
en primer lugar los cartuchos de resina de
fraguado rápido hasta el fondo y luego los
cartuchos de resina de fraguado lento. La
cantidad de cartuchos estará determinada por el
diámetro y longitud del taladro de la varilla y
de los cartuchos de resina.
• Luego rotar la varilla con la perforadora
durante 10 a 15 segundos. Tener cuidado con la
mezcla de la resina con el catalizador pues de
esto depende la buena adherencia de la varilla
con la roca
• Finalmente colocar la placa y se tensionara la
varilla de acuerdo al proceso del fraguado.
VENTAJAS
• Fraguado Rápido después de haber sido instalado
• Si una resina es de rápido fraguado el perno puede ser
permanentemente presionado
• En instalaciones permanentes el perno puede tener alta
resistencia a la corrosión
DESVENTAJAS
• Su costo es más alto que del cemento
• Dificultad con los cartuchos de resina en ambientes
subterráneos que pueden afectar su uso
• En determinados casos su manipulación representa un
riesgo.

12. SPLIT SET
DESCRIPCION
• diámetro de 35 a 46 mm
• longitudes 5-12 pies
• capacidad de anclaje
1.5Tn por pie de longitud
del perno
CARACTERISTICAS
Trabajan por fricción que es la resistencia al
deslizamiento.
FUNCION Y USO
- Su función es retener el terreno y contener rocas
caídas en excavaciones.
- En terrenos de calidad regular a mala

13. PROCEDIMIENTO
Marcar los lugar donde se colocara los
Split Set
• Perforar los taladros viendo que sean
un poco mas largos que los pernos luego
se hace pasar la placa a
través del tubo ranurado y se coloca al
extremo del tubo en la entrada del
taladro.
• A continuación se saca el barreno de la
perforadora y se coloca el adaptador
acoplándose este al otro
extremo del tubo finalmente se realiza el
empuje del tubo hasta juntar con la roca.
VENTAJAS
• Sostenimiento confiable, efectivo e inmediato y de fácil
instalación
• Diseño simple
• Es efectivo en trabajo de diferentes ángulos
• Concentración de mínimos esfuerzos
DESVENTAJAS
• Se requiere protección contra la corrosión si se usa en
instalaciones permanentes
• Son relativamente costosos.
• Son instalados usando jumbos, stoper u otro tipo de
perforadora

14. SWELLEX
DESCRIPCION
- diámetro 41 mm
- longitudes 0.6 a 12 m a mas
porque Las piezas pueden ser
conectadas
CARACTERISTICAS
Trabajan por fricción sumada al mecanismo de
expansión del perno al interior del barreno
FUNCION Y USO
- Su función es retener el terreno y contener rocas
caídas en excavaciones.
- Su uso en rocas duras a suaves y terrenos muy
fracturados

15. PROCEDIMIENTO
Marcar los lugar donde se colocara los swellex.
• Perforar los taladros , se introduce el tubo en la
boquilla del brazo de instalacion por el casquillo
de inflado, luego se introduce el tubo en el
taladro.
• Activar la bomba y después inflar el tubo por
unos segundos, cuando la presion del agua llega
a 30 mpa, la bomba se para automaticamente
quedando el swellex expandido en toda su
longitud dentro del taladro. Debido a este
proceso de inflado la longitud del perno se
reduce por contraccion lo cual produce empuje
de la placa de reparto contra la roca
VENTAJAS
• La instalación causa contracciones a lo largo del
perno, esto tensiona la plancha contra la superficie de la
roca efectivamente.
• Sostenimiento confiable, efectivo e inmediato y de
fácil instalación
• Diseño simple
• Puede ser usado en variedad de condiciones de terreno
• Buena respuesta a los efectos cortantes de la roca
DESVENTAJAS
• Relativamente caro que los Split set
• Se requiere una bomba para su instalación
• Necesita protección contra la corrosión si se
usa en instalaciones permanentes

16. CABLES
DESCRIPCION
- diámetro de 7alamb 5/8”
- longitudes 5 a 30 m
- capacidad de anclaje 25 tn.
CARACTERISTICAS
Tienen flexibilidad
FUNCION Y USO
- Su función controlar los bloques inestables
- Se usan en grandes bloques rocosos sueltos
y duras moderadamente fracturadas o
fracturadas

17. PROCEDIMIENTO
• Se perfora el taladro con un diámetro de 48mm en
cables simple y 64 en cable doble
• Después de perforar los taladros antes de introducir el
cable se deberá limpiar el taladro. En este caso
mencionaremos el método del tubo de inyección mas
usado
• El método de tubo de inyección consiste en taladros
ascendentes y descendientes con cables, se extiende
hasta el fondo del taladro un tubo de inyección de pasta
de cemento de ¾” de diámetro o mas.
• Después el cable y el tubo son sujetados dentro del
taladro por una cuña de madera dentro del collar del
taladro, la relación de agua cemento de 0.3 a 0.35 si el
taladro es ascendente y 0.3 0.45 si el taladro es
descendente es inyectada hasta el fondo del taladro.
• finalmente realizar el bombeo continuamente hasta
observar una pasta espesa en el collar.

18. VENTAJAS
• Costo reducido
• Es durable y alta capacidad de corrosión
• Una vez anclados pueden tensarse por medio de
herramientas especiales.
• Son instalados en áreas estrechas
• Proporcionan alta capacidad portante en condiciones
de roca dura
DESVENTAJAS
• El uso de cemento requiere de varios días de
fraguado, entes que el cable pueda tomar carga
• Una pretensión de cable solo puede ser posible con
una instalación.
• Requiere varios días de tiempo de curado para que
trabajen los cables