Diseño de carreteras de minas

Principios de la mina CAMINO DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN
RJ Thompson PrEng MIEAust principios de remoción de Transporte Diseño y construcción
Introducción al curso
Esta guía presenta a los lectores los principales conceptos y principios de diseño de carretera de
acarreo de minas, de la filosofía de la prestación, el camino de la resistencia a la rodadura y el costo
pena de pobre desempeño en carretera, carretera selección y caracterización de materiales de
construcción, de carreteras y de tráfico de camiones (usuario) requisitos, diseño de las carreteras, hasta
el punto de referencia en cuanto a rendimiento y evaluación.
Puesto que se trata de una guía genérica, el contenido se centra en conceptos y principios del diseño
en lugar de en cualquier local en particular procedimientos "convencional" y "establecer" excepto la
aplicación práctica- estudios de casos concretos y datos complementarios que son extraídos
principalmente de casos de diseño de minas en las regiones áridas y semiáridas. Los participantes
deberían considerar la posible influencia de políticas reguladoras y administrativas locales, las
variaciones climáticas o órdenes operacionales y en la mayoría de los casos será necesario determinar
y comprender estos asuntos locales en el marco de los amplios conceptos genéricos dada aquí. Esta
guía pretende proporcionar una base sólida para que el entendimiento y para guiar a los lectores a las
próximas etapas del camino de acarreo o rehabilitación o mejora del diseño del proyecto.
Se presta especial atención a ayudar a los lectores a entender los principios de la disposición y el
diseño, junto con la definición de la terminología y los recursos, con el fin de aplicar estos conceptos a
los requisitos locales, procedimientos y órdenes operacionales. La guía proporciona respuestas a
prácticas de diseño de carretera de acarreo de minas y cuestiones operacionales, tales como;
¿Por qué son necesarias las buenas carreteras - ¿Cuáles son los beneficios de una mejor
infraestructura de transporte?
¿Qué aspectos operacionales críticos deberían considerar el diseño de una carretera?
V2.0.1
5 3- 15

El equipo, los materiales y métodos - ¿Qué se necesita?
¿Cómo traducir un diseño a la práctica de las técnicas de construcción?
O requisitos de diseño geométrico o requisitos y métodos de diseño estructural
O funcionales (rodadura/láminas o método de requerimientos de diseño y gestión de mantenimiento y
diseño
¿Cómo se puede evaluar una carretera - diseño
¿Qué ve usted, qué significa y cómo identificar la causa raíz de un problema de carretera?
Cómo se puede determinar la resistencia a la rodadura en carretera e identificar los medios de
reducirla?
Tras una introducción general a la terminología, los recursos y la carretera de clasificación, diseño
considera los aspectos de;
Recorrido genérico de diseño geométrico de carreteras para un óptimo rendimiento y flota de camiones
de carretera
Diseño estructural y layerworks conceptos y técnicas de evaluación
Diseño funcional, incorporando usando el material del curso de selección y selección y manejo paliativo
de polvo
El benchmarking y técnicas de evaluación del rendimiento que puede utilizarse como base para motivar
la aplicación y mantenimiento de caminos de acarreo o rehabilitación.
V2.0.15 I
Agradecimientos
El contenido de esta guía se derivan de la investigación, el desarrollo y la aplicación de sitio de minas
trabajos apoyados por socios de la industria y sus clientes, tanto en Australia, Sudáfrica y muchos otros
países. En particular, G2A (Australia) en virtud de un premio de la Fundación Caterpillar y también el
Consejo de Seguridad y Salud de Minas de Sudáfrica. Nuevo reconocimiento es dado también a la
Comisión Fulbright (USA) y CDC-NIOSH para su apoyo en aspectos de la investigación. Partes del
contenido incluido en estas notas fueron desarrollados fuera de los programas de investigación de la
mina: El Consejo de Seguridad y Salud en las minas de Seguridad Comité Asesor de Investigación
(Sudáfrica) y de talleres ARRB en caminos mineros seguridad y diseño. El autor agradece el apoyo
recibido de la SIMOT SIMRAC y sub-comités, así como los muchos sitios mineros de cliente y los
funcionarios cuyos esfuerzos para comprender y mejorar el rendimiento de la mina circule por caminos
contribuyó a muchos aspectos prácticos de estas notas.
El Profesor Alex T Visser (Ingeniería Civil, Universidad de Pretoria) es reconocido por sus
contribuciones como compañero con quien muchos del camino y los conceptos de gestión de diseño
fueron desarrollados originalmente. Las contribuciones a los aspectos de la mina camino de diseñar
técnicas descritas aquí, por Profs GA Fourie, PS Heyns y RAF Smith de la Universidad de Pretoria,
Sudáfrica. Otras contribuciones son reconocidas desde Damir Vagaja, anteriormente de la ARRB y
consultor principal de RTSM Consulting, Dave Tulloch, Consultor Principal de EAR y la optimización de
los caminos de acarreo Alliance (Australia).
Dados los objetivos de la guía, para facilitar la legibilidad y claridad de los conceptos, las citas en el
texto no se han utilizado, aunque las notas se basan en gran medida en muchos de los colaboradores
de este campo. El objetivo es presentar información disponible en forma legible y cotejada, en lugar de
presentar nuevas o no comprobados conocimientos y conceptos. Cualquier deficiencia o imprecisiones
V2.0.1
5 3- 16

en las referencias de estas fuentes es el resultado de este enfoque, y no quiero dejar de reconocer
todos aquellos cuyo conocimiento he dibujado en. A tal fin, si lo desea puede consultar la lista completa
de los textos que recursos esta labor y que forman la base de las directrices de diseño y construcción
resumidos aquí. Estos se presentan en la sección de Bibliografía.
Cláusula de exención de responsabilidad
Mientras que el autor y la editorial han hecho todo lo posible para garantizar la exactitud de la
información aquí presentada, no se da ninguna garantía en cuanto a su precisión, exactitud o
adecuación. Es responsabilidad del lector a evaluar la idoneidad de la información particular y métodos
o directrices que se presentan en este documento, en el contexto de las condiciones reales y
situaciones y con la debida consideración a la necesidad de atemperar esta información con
modificaciones específicas del sitio y cualquier anular los requisitos reglamentarios. El autor y el editor
no se hace responsable de los errores tipográficos u otros errores y omisiones en estas notas y no
aceptamos ninguna responsabilidad por las consecuencias derivadas del uso de la información aquí
presentada.
Principios de la mina Camino de diseño y construcción
V2.0.1
5 3- 17

Contenido
Introducción al curso i
Agradecimientos ii
Disclaimer ii
Introducción al diseño y construcción de carretera de acarreo 1-1
Objetivos de aprendizaje 1-1
Requerimientos básicos de diseño para caminos de arrastre 1-2
Diseñar metodologías 1-6
'Diseño' o simplemente 'Crear' 1-6 una carretera?
Un enfoque de diseño integrado 1-8
Consideraciones fundamentales de seguridad 1-11
La resistencia a la rodadura - gestionar y minimizar 1-14
Camino de clasificación 1-20
Requisitos de diseño relacionados con la carretilla 1-20
Enfoques de clasificación Camino 1-21
Selección y uso de los datos de la carretilla adecuada en las Directrices de diseño 1-26
Lance el diseño y la construcción de carreteras - TERMINOLOGÍA Y RECURSOS 2-1
¿Qué es lo que estamos diseñando y construyendo? 2-2
Sub-categoría / in-situ de 2-3
Llenar 2-3
La sub-base 2-3
Base 2-4
Capa de rodadura/Láminas 2-4
Componentes de un sistema integrado de diseño de carretera 2-5
Por qué un enfoque de diseño integrado 2-5?
V2.°.15 | iii diseño geométrico 2-7
Diseño estructural 2-8
Diseño funcional 2-8
Diseño de mantenimiento 2-9
Recursos de Construcción de la carretera 2-10
¿Qué necesita hacer una carretera 2-10?
Equipamiento para la construcción de la carretera 2-11
Materiales para la construcción de la carretera 2-15
Consideraciones de diseño geométrico fundamental 3-1
V2.0.1
5 3- 18

Diseño geométrico - Introducción 3-2
Parar y distancia de visión consideraciones 3-3
Vista distancias 3-7
Operador del camión de 3-8 puntos ciegos
Los problemas de alineación vertical 3-10
Óptima y máxima sostenida de los grados 3-11
Horizontal (longitudinal) Problemas de alineación 3-13
El ancho de la carretera 3-13
Círculo de grandes camiones 3-14
La curvatura y Zigzags 3-15
Curva Super-elevación (banca) 3-17
Alabeo (Desarrollo de super-elevación) 3-19
Cross-fall, corona o comba 3-19
El diseño de intersecciones 3-21
Alineación combinada 3-23
Bermas de seguridad 3-23
Las zanjas de drenaje y 3-24
Camino de diseño ESTRUCTURAL Y ESPECIFICACIONES 4-1
Introducción al diseño estructural de caminos de arrastre 4-2
Especificaciones de construcción genérica 4-2
Metodologías de diseño estructural 4-4
Relación de cojinete de California (CBR) Método de diseño de cubierta curva 4-4
Método de Diseño Estructural mecanicista 4-7
La selección de los materiales, la evaluación y la QAQC - Layerworks 4-12
Selecciona la capa de roca volada 4-12
Evaluación de Materiales Layerworks DCP 4-13
CBR vs metodologías de diseño mecánico 4-15
Gráficos de diseño mecánico de los camiones de acarreo común 4-18
Diseño funcional y vistiendo la selección de cursos 5-1
Introducción al diseño funcional y vistiendo la selección de cursos 5-2
Usando el material del curso de obtención y preparación 5-3
Usando el material del curso de selección 5-4
V2.0.1
5 3- 19

Colocación y compactación 5-11
Contenido de humedad y compactación 5-11
Usando el material del curso de selección, trituración, mezcla y QAQC 5-12
La selección y aplicación de polvo paliativos 5-13
Introducción 5-13
Selección paliativa 5-15
Camino de la gestión del mantenimiento y rendimiento 6-1
Introducción al mantenimiento 6-2
Patrulla de rutina o mantenimiento de caminos de acarreo 6-4
Análisis de causa raíz en el mantenimiento vial 6-9
Camino de sistemas de mantenimiento gestionado 6-11
Minimizar los costos totales a través de una red de carreteras 6-11
Costos de operación de vehículos y la resistencia a la rodadura en MMS 6-13
Ejemplo de aplicación MMS 6-14
Evaluación comparativa de la resistencia a la rodadura y rendimiento funcional 6-16
Evaluación de la resistencia a la rodadura 6-16
Evaluación del desempeño funcional 6-23 Bibliografía 7-1
Conceptos generales en el diseño de las carreteras y transporte de minas 7-1
Seguridad en transporte de minas 7-2
Diseño geométrico de carreteras de minas 7-3
Diseño estructural de remoción de caminos de arrastre 7-3
Diseño funcional de remoción de caminos de arrastre 7-5
Remoción de acarreo y Gestión de Mantenimiento Vial 7-6
Las referencias electrónicas adicionales 7-7
V2.0.15 Yo vi
V2.0.1
5 3- 20

Principios de la mina Camino de diseño y construcción
Introducción AL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CAMINO
Objetivos de aprendizaje
Objetivos de aprendizaje el conocimiento y la comprensión de;
Requerimientos básicos de diseño para la remoción de caminos de arrastre; geométrica, estructural,
funcional, el mantenimiento de los diseños.
El modelo de costo genérico para el acarreo gastos de funcionamiento como parte de la estructura
global de los costos de explotación, así como los gastos de funcionamiento de un modelo de carretilla.
El diseño de metodologías y enfoques de diseño empírico versus diseño integrado, las ventajas de la
metodología de diseño integrado. Consideraciones fundamentales de la seguridad de las carreteras de
minas, el diseño y los enfoques de auditoría, cómo combinar las necesidades de ambos para construir y
operar las carreteras seguras.
La resistencia a la rodadura, cómo se genera, gestiona y minimizado; el
Efecto de penetración de los neumáticos de carretera y el papel de los defectos.
Camino de clasificación; la comprensión de la base de transporte
Clasificación y su papel en el diseño de las carreteras y la gestión.
Requisitos de diseño relacionados con la carretilla; qué información básica es necesaria en
Apoyo de diseño de las carreteras?
Aplicación de;
Velocidad de tracción-trepabilidad datos para determinar el impacto de la resistencia a la rodadura en
operaciones de transporte.
Datos de la carretilla; abastecimiento y uso en el desarrollo de sistemas de clasificación de diseño y
directrices de diseño calcular y predecir.
Las estimaciones de resistencia a la rodadura de los neumáticos en función de la penetración. Grado
efectivo en función de la resistencia a la rodadura y el grado de carretera. Velocidad de camiones de
acarreo eficaz del grado. Cambio en el ciclo de arrastre veces debido a los cambios en la resistencia a
la rodadura. Requerimientos básicos de diseño para caminos de arrastre
V2.0.1
5 3- 21

En sistemas de transporte basados en la carretilla, la mina camino de red es un componente vital y
crítico del proceso de producción. Como tal, el bajo rendimiento de un lance camino tendrá un impacto
inmediato sobre la remoción de productividad y costes. La seguridad de las operaciones, la
productividad y la longevidad del equipo son todos dependientes de bien diseñados, construidos y
mantenidos de caminos de arrastre. Camino de la mina es un activo y, en conjunción con los camiones
de acarreo con la carretera, se ha diseñado para ofrecer un nivel específico de rendimiento y su rutina
de mantenimiento gestionado en consecuencia. Si no, una producción crítica activo se convierte en una
importante responsabilidad de funcionamiento.
Un bien construido y mantenido camino permitirá a camiones para operar de manera segura y eficiente.
Carreteras pobres plantean problemas de seguridad no sólo para camiones, sino también a todos los
usuarios de la carretera. Un bien diseñados, construidos y mantenidos de transporte tiene ventajas
importantes para una operación minera, no siendo el menor de los cuales son:
La provisión de condiciones de conducción más seguras y la reducción de riesgos de tráfico;
Reduce los costes de funcionamiento de la carretilla, tiempos de ciclo más rápidos: mayor productividad
y menor costo por tonelada acarreada;
Reduce los costes de mantenimiento de carreteras, la menor cantidad de desperdicios, menos daños
por agua debido a la acumulación, reducido dustiness y carretera más larga vida de servicio.
Menos estrés en la transmisión, ruedas, bastidor y suspensión: una mayor utilización de los activos y la
vida útil de los componentes, bajar los costes del ciclo de vida;
Mejora la vida de neumático y llanta.
Algunos conceptos de ingeniería vial puede ser adaptado para el diseño, construcción y gestión de
carreteras de minas, sin embargo, diferencias significativas en las cargas aplicadas, volumen de tráfico,
la calidad y la disponibilidad de materiales de construcción, junto con el diseño de la vida del usuario de
carretera y las consideraciones de costo, significa que la remoción de diseño de las carreteras y los
procedimientos de gestión son bastante diferentes.
La mayoría de los explotadores de minas estará de acuerdo en que existe una relación estrecha entre el
bien construido y mantenido - carreteras seguras, eficientes y operaciones mineras. Las operaciones de
minería de superficie moderno grande generalmente deben incorporar altos estándares de diseño de
carretera general de trabajo en el plan de mina. El resultado es normalmente un camino bien construido
que está seguro de operar y fácil de mantener. Esta situación puede ser muy diferente para las
operaciones mineras de menor superficie donde sólo unos pocos son los vehículos utilizados en el
transporte de material o los volúmenes de tráfico son comparativamente bajos. Las operaciones de
mayor envergadura, suelen presentar una mayor y más bien definida en la filosofía de gestión que
V2.0.1
5 3- 22

especial consideración localizados a menudo se administra a camino de diseño, gestión y
mantenimiento, mientras que las operaciones más pequeñas, en virtud de su tamaño, generalmente
operan sin tan extensas de diseño y gestión de entrada.
La economía de escala y el aumento de la carga de camiones de acarreo hasta ahora ha visto el ultra-
class carretilla (220t y el mayor aumento de población) a más del 40% de los camiones mineros. Con
este camino de tamaño creciente, el rendimiento puede verse comprometida, resultando en total
excesivo de carretera los costos para el usuario. Estos son a menudo visto directamente en un aumento
en los costos por tonelada acarreada, pero también se ven indirectamente como una reducción en las
tasas de producción y servicio de componentes y vehículos vida y Disponibilidades - traducción al
aumento de los costes del ciclo de vida. Los costes de transporte de camiones pueden representar
hasta un 50% del total de los costes operativos mediante una mina de superficie y de los ahorros
generados a partir de mejorar el diseño y la gestión de carreteras en beneficio de la empresa minera
directamente como menor costo por tonelada de material acarreado.
Diseño y gestión donde se carece de entrada (es decir, a menudo cuando se utiliza un enfoque empírico
basado en la experiencia local) - seguro, económicamente óptima carreteras finalmente como resultado
- pero la curva de aprendizaje es poco profunda y lenta. Este enfoque no se presta a una comprensión
del proceso de diseño de las carreteras y, lo que es más importante, si el recorrido es la seguridad vial
sub-estándar, no permite fácilmente que la causa subyacente de la condición insegura o la función de
diseño de las carreteras en contribuir a un accidente (como root- causa o factor asociado) para ser
identificados.
Uno de los primeros, y sin duda más importantes iniciativas para formalizar el enfoque para el diseño y
la gestión de caminos de acarreo de minas fue la USBM Circular Informativa 8758 - Diseño de caminos
de acarreo de minas de superficie - Un Manual, por Walter Kaufman y James Ault. El objetivo de esta
publicación es proporcionar un completo manual de prácticas recomendadas que promueven el
transporte sean más seguros y eficientes. Los autores reconocieron que el desarrollo de la mina de
superficie, equipos de transporte había sobrepasado disponible (el mío) la tecnología de diseño de
carretera, resultando en numerosos accidentes causados por las condiciones de las carreteras que
estaban más allá del vehículo y el conductor tiene la capacidad para negociar de forma segura.
El contenido de las directrices de diseño USBM fue desarrollado principalmente en respuesta a los
accidentes de transporte, pero también incluye información sobre la práctica actual de las compañías
mineras y los fabricantes de equipos. Contenido abarca aspectos tales como la alineación de carretera
(tanto verticales como horizontales), carretera transversal, materiales de construcción, el
acuchillamiento materiales, el ancho de la carretera, de inclinación transversal y berma diseño, junto con
el control de tráfico y disposiciones de drenaje, así como los criterios sugeridos para carretera y
mantenimiento del vehículo y de las disposiciones relativas a la seguridad del vehículo descontrolado.
V2.0.1
5 3- 23

Un enfoque más riguroso para clasificar las diversas cuestiones que deben abordarse en un camino de
diseño debe considerar; ■
El diseño geométrico
Comúnmente, el punto de partida para cualquier lance, diseño de las carreteras y se refiere al diseño y
la alineación de la carretera, tanto en el plano horizontal y vertical, las distancias de frenado, las
distancias, la vista Diseño de empalmes, berma paredes, disposición de los hombros y el ancho de la
carretera variación, dentro de los límites impuestos por el método de minería. El objetivo es producir un
diseño geométrico eficiente y seguro, lo que sólo puede lograrse cuando el sonido se aplican principios
de diseño geométrico en conjunción con el óptimo mantenimiento estructural, funcional y de diseños.
■
El diseño estructural
Proporciona transporte "Strength" para llevar las cargas impuestas a lo largo de la vida de diseño de las
carreteras, sin la necesidad de un mantenimiento excesivo, causada por la deformación de una o más
capas en la carretera, a menudo suave, débil o wet in-situ de materiales debajo de la superficie de la
carretera.
■
El diseño funcional.
Centrado en la selección de rodadura (o acuchillamiento materiales) donde la elección más adecuada
y la aplicación es necesaria, lo que minimiza la tasa de formación de defectos o aumentar la resistencia
a la rodadura, en la superficie de la carretera, lo que podría afectar el rendimiento y la seguridad vial.
Defectos en la carretera debidos al mal diseño funcional, como la que se muestra aquí, causará daños a
V2.0.1
5 3- 24

la carretilla, en este caso, el neumático, la llanta canal soporte frontal y posiblemente travesaño
delantero que son susceptibles de fallo prematuro en las condiciones que se muestra aquí.
Un camino con muchos 'defectos' a menudo tiene una alta resistencia a la rodadura. ■ El diseño de
mantenimiento
Que identifica la frecuencia óptima de mantenimiento rutinario (clasificación) para cada sección del
camino de acarreo en una red, con lo que el mantenimiento puede ser Planificado, programado y
priorizados para un óptimo desempeño en carretera y mínimo total (con el vehículo en funcionamiento y
mantenimiento de carreteras) los costos a través de la red. Esto es especialmente importante cuando
los activos de mantenimiento de carreteras son escasos y deben ser utilizados para mejor efecto. Un
mal camino siempre requerirá un montón de reparación - o de 'mantenimiento' - el trabajo a realizar.
Esto ralentizará los camiones debido a las malas condiciones de las carreteras y los trabajos de
mantenimiento. Una frecuente estadística es que, una vez que la carretera se ha deteriorado, tarda un
500% más tiempo de arreglarlo que tuvo originalmente para construirlo. El mejor de los caminos están
construidos, más lenta será la tasa de deterioro y el mantenimiento menor será necesaria.
El uso de una adecuada estrategia de gestión de mantenimiento vial generará importantes ahorros de
costes en virtud de una mejor comprensión de la relación entre la rodadura degeneración material
tarifas (manifiesto como el aumento de la resistencia a la rodadura en la carretera) y su influencia sobre
el costo por tonelada acarreada y el coste del mantenimiento de las carreteras.
Un poco de tiempo y esfuerzo invertido en la construcción de 'specification' resultará en beneficios
operacionales a largo plazo - reducción de los trabajos de reparación y un mejor rendimiento. Un bien
construido y rentable camino recorrido se sitúa entre los extremos del:
Diseño y construcción de una carretera que no necesita reparación o mantenimiento rutinario a lo largo
de su vida - muy caro para construir, pero más barato operar; o
V2.0.1
5 3- 25

Construir una carretera con muy poco diseño de entrada, que necesita un montón de reparación, una
alta intensidad de mantenimiento y rehabilitación a lo largo de su vida, muy barato para construir, pero
muy costosos.
¿Cómo es esto alcanzó prácticamente? A continuación se muestran varios enfoques de diseño de
carretera mina desde que el ideal o "integrado" de enfoque de diseño es determinado.
Metodologías de diseño
Muchos caminos de minas están diseñados empíricamente, apoyándose en la experiencia local. Esta
experiencia, aunque localmente relevantes y a menudo ofrecen suficientes caminos de acarreo de
minas, finalmente no se presta a una comprensión del proceso de diseño de las carreteras y, lo que es
más importante, si el camino de rendimiento es sub-estándar, un diseño empírico no permite fácilmente
que el subyacente o raíz del pobre desempeño para ser identificadas.
'Diseño' o simplemente 'Crear' una carretera?
Que los diseños de los caminos construidos en su mina? ¿Tiene usted un jefe de oficina o
departamento de planificación de minas que suministran pre-planificados diseños o especificaciones
para la construcción de carreteras?
O, es simplemente "necesitamos bloquear acceso 7N para cargar hoy, a fin de empujar una carretera
en el bloque para nosotros?".
Su planificación y diseño de carretera de la tripulación es el operador de bulldozer que quizás no ha
tenido ningún entrenamiento formal de la construcción de carreteras y no tiene normas de diseño vial
básico para trabajar. Hay algunos sencillos 'do construcción de carreteras y no hacer" que puede
fácilmente de un operador de habilidades, haciendo el proceso de construcción de carreteras más
tiempo y costo efectiva, con un mejor resultado final.
Esto puede sonar muy parecido a cómo su mina construye carreteras? ¿Qué puede salir mal? Veamos
un ejemplo sencillo. El diagrama siguiente muestra una sección longitudinal (simplificado) a través de la
V2.0.1
5 3- 26

carretera construida, y ahora los camiones inicio usando la carretera. ¿Cuánto tiempo tarda la carretilla
a subir la rampa bajo estas condiciones?
Asumir un 380t clase de RDT, subiendo la rampa como se muestra en la figura, donde el grado de la
carretera varía entre 8% y 13%, con un 3% de resistencia a la rodadura. Con esta carretera 'diseño',
una flota de 7 camiones podrían producir 340 toneladas por camión-hora. Sin embargo, cambios
excesivos en el laden lance (debido a
El grado se rompe) reducirá el motor, la transmisión y motor de la rueda de la vida útil de los neumáticos
y en el viaje de regreso, se producirá un sobrecalentamiento del retardador.
Sin embargo, quitando el grado- se rompe (con un 10,3% de grado constante de arriba a abajo), con el
mismo 3% de resistencia a la rodadura, 470 toneladas por camión-hora puede ser producido - un
aumento del 38% o 500 000 toneladas anuales. Si un destino de excavación anuales de 10t fueron
establecidos, mediante un mejor diseño de las carreteras y la construcción de directriz, el mismo
objetivo podría lograrse con 5 en lugar de 7 camiones. Este rendimiento se puede mejorar aún más
cuando la resistencia a la rodadura se reduce de 3% a 2%.
¿La resistencia a la rodadura afecta tu flota de acarreo productividad depende de varios factores,
incluido el grado de lance, tipo y modelo de carretilla (accionamiento eléctrico o mecánico, del tipo de
motor) y la carga transportada. Una buena regla del pulgar para un ultra-class (carretilla con aprox. 4,2
KW/t de GVM) es que;
Un 1% de aumento en la resistencia a la rodadura, equivale a un 10% de disminución de la velocidad de
la carretilla en la rampa, o un 26% de disminución en la velocidad en el plano.
Esta regla será explorado en más detalle en las secciones siguientes. Lo que está claro es que una
comisión ad-hoc o enfoque empírico para acarrear el diseño de las carreteras en general es
insatisfactoria porque tiene el potencial de exceso de gastos, tanto en los costes de construcción y
funcionamiento, debidos a:
Sobre Diseño y especificación, especialmente en el caso de corto plazo, carreteras de bajo volumen,
donde el efecto de la resistencia a la rodadura, aunque minimizadas, no contribuye significativamente a
reducir el total de los costos para el usuario de carreteras a través de la remoción de la red de
carreteras debido al mayor costo de construcción inicial; o
V2.0.1
5 3- 27

■
Gastos menores en la construcción de la carretera, que conduce a un fallo prematuro; el exceso de
gastos de funcionamiento de la carretilla, pérdida de productividad y, en el caso de largo plazo y alto
volumen de caminos, altos costos contributiva de resistencia a la rodadura de los efectos. Diseñado
bajo las carreteras son a menudo mucho mantenimiento, tanto es así que incluso bien construido
carreteras parecen realizar mal, debido a que el mantenimiento se aplazó en estas carreteras para
acomodar los requisitos de mantenimiento intensivo de la bajo-diseñado los caminos.
Un enfoque de diseño integrado
D4 road (arriba)
Mina XY
El desempeño operativo de una mina carretera puede ser subdividido en cuatro distintos componentes
de diseño como se ha mostrado anteriormente, y a la hora de diseñar y construir un camino para un
rendimiento óptimo, estos componentes de diseño pueden abordarse mejor mediante un enfoque
integrado. Si un componente de diseño es deficiente, el resto de los componentes no funcionen al
máximo de su potencial y rendimiento en carretera a menudo se ve comprometido. Esto suele ser visto
como 'Mantenimiento' intensivo o de alta resistencia a la rodadura, lo que se traduce en las carreteras
aumentó el equipo en funcionamiento, el tiempo de inactividad y los costes de reparación. Sin embargo,
la cura no es necesariamente justo 'más frecuente mantenimiento'; ninguna cantidad de mantenimiento
fijará una carretera mal diseñado.
Camino de benchmarking de diseño de red
4 /T"
E- S /A
JX-' un
W
TW # M w
* Ftf ß
M/! Oh
3 funcional
La evaluación de los análisis de DCP
V E
M
"5
M m cu
'S
C
O (Ü 8
V2.0.1
5 3- 28

Evaluación de
funcionalidad
Ubicación de una
valuación
D4
extre
mo
superi
or
Fecha 10/25/
06
Tiempo 12:38:
07pm
La velocidad de
la carretilla
(km/h)
20
Baches (d) 1
Baches (e) 1
Corrugaciones
(d)
1
Corrugaciones
(e)
2
El celo (d) 4
El celo (e) 3
El material suelto
(d)
3 2
Las piedras fijas
(D)
4
Las piedras fijas
(e)
4
Dustiness (d) 3
Dustiness (e) 2
Las piedras
sueltas (d)
3
Las piedras
sueltas (e)
1
Longit Crack (d) 1
Longit Crack (e) 1
Grieta slip (d) 1
Grieta slip (e) 1
Crack croc (d) 2
Crack croc (e) 3
Resistencia al
deslizamiento W
3 2
V2.0.1
5 3- 29

(d)
Resistencia al
deslizamiento D
(D)
4
Resistencia al
deslizamiento D
(e)
1
Comentario
divertido ctional
Saltos
de
grado
En
caída
Comentario g
eomteric
Puntuación de
defectos
funcionales
64
Co mpliance
funcional (%)
79
R esistencia de
rodadura (%)
3.1.
Comentarios
Capa de rodadura es adecuada, pero con grandes piedras aisladas en rodadura.
El problema principal es de grado rompe hacia la parte superior de la carretera y algunos cross-erosión
debido a un mal drenaje lateral.
Algunos en celo laden lado de carretera. La compactación necesaria como camino se extiende a lo
largo de los vertederos.
V
E
M
¡3
M ?
Ro c o
Oh
La resistencia a la rodadura es aceptable, pero podrían reducirse por clasificación de las roderas y re-
compactar la carga lateral. Diseño y gestión de sistemas de transporte debe abordarse de manera
global, especialmente con respecto a los beneficios obtenidos a partir de diversas soluciones para
mejorar la productividad. Mientras que, por ejemplo, trolebús puede ayudar a mejorar los tiempos de
ciclo y reducir el costo por tonelada acarreada, primero es necesario evaluar el grado en que una red de
caminos de acarreo existente cumple con los requisitos de diseño óptimo, normalmente como se ilustra
V2.0.1
5 3- 30

arriba, antes de recurrir a soluciones que no abordan directamente las principales deficiencias del
sistema vial existente. El enfoque recomendado es, por lo tanto, evaluar la medida en que el activo (la
actual red de carreteras) presenta posibilidades de mejora y, una vez optimizado, luego vuelven a la
suplementación de recursos para aprovechar estas ventajas a través de la óptima interacción de
recursos y activos.
Esta ilustración muestra el enfoque amplio para la remoción de camino de diseño utilizando un enfoque
integrado. Establece la diferencia entre el diseño y las fases operativas de una carretera y destaca
donde se pueden efectuar modificaciones en el proceso para optimizar el rendimiento.
Una descripción más detallada se muestra a continuación, basado en las formas geométricas,
estructurales (layerworks), funcionales (rodadura) y los componentes de la gestión de mantenimiento,
junto con una metodología de evaluación para la selección y aplicación de polvo paliativos. Estos
componentes de diseño y el diseño detallado consideraciones constituyen la base de las siguientes
secciones del curso de formación.
V2.0.1
5 3- 31

En un ambiente minero, la mina generalmente incluye la red de carreteras;
En- y ex-Foso (ligeros y pesados) caminos de acarreo del vehículo
Ex-pit caminos de acceso
V2.0.1
5 3- 32

El servicio de infraestructura de carreteras.
Aunque cada uno de estos caminos se requiere un enfoque de diseño diferente, hay características
comunes en términos de un amplio enfoque de sistemas seguros, como uno esbozados por el Consejo
de Transporte australianos, en el que la identificación, extracción o mejoramiento de la carretera los
elementos que pueden contribuir a las amenazas e incidentes es un componente clave. Un sistema
seguro reconoce que los seres humanos son falibles, el error es inevitable, y que cuando se produzca la
mina (lance) sistema vial deja margen para estos errores con el fin de minimizar el nivel de riesgo
asociado con el riesgo.
El enfoque de los sistemas de seguro cuando se aplica a la remoción de carreteras requiere, en parte
(modificado después del Consejo de Ministros de Transportes y RTSM Australiano):
Diseñar, construir y mantener un sistema vial (carreteras, vehículos y requisitos operativos) de modo
que las fuerzas sobre el cuerpo humano genera en incidentes son generalmente menos de los que
resultan en muertes o lesiones debilitantes.
Mejorar las carreteras y las zonas adyacentes para reducir el riesgo de incidentes y minimizar riesgos:
Diseñar "perdonar" circule por caminos y carreteras que permiten un margen de recuperación de error;
Consideraciones fundamentales de seguridad
5 Oh Mnèi"M"IWic ffm
Ioiutt Quwidwil SDrtfnrati Unnf hblt a" - "ttdlf* LOJtM rodera mi bliuMt Ho iDLimnl niMd faet
(jPsafltHieOiVr*vt'ti"i"wnt rme biKdgn ln"ttt"v letto'^bo** jtWfXl "se 3035-330*. CM* OW-
Îu*Jan . lMi'39" "-ti Mita<vfti"IU-cut"* *tr> 20îû
V2.0.1
5 3- 33

Para reducir y eliminar los accidentes y muertes, estrategias de prevención evolucionan a partir de
aspectos fundamentales del diseño de ingeniería de sonido, la ejecución y la educación, para abarcar el
análisis de comportamiento de error humano, para entender mejor y controlar o eliminar los riesgos.
Gestión de velocidad, teniendo en cuenta los riesgos relacionados con la velocidad en diferentes partes
del sistema vial.
Mediante este enfoque, y reconociendo los tres distintos sistemas; en carretera de minas- y ex-pit
circule por caminos, ex-pit de carreteras de acceso y de servicios de infraestructura de carreteras, los
elementos clave del enfoque de los sistemas de seguros se muestran aquí, modificado tras el enfoque
del Consejo de Transporte australianos y RSTM.
En el ambiente minero, vehículos más seguros se abordan mediante maquinaria locales e
internacionales estándares, junto con foros como el movimiento de tierra de seguridad de equipos de
Mesa Redonda (MIRMGATE) que identifica el equipo riesgos, peligros y temas de seguridad de
prioridad para el equipo de movimiento de tierra de superficie y desarrolla asociado filosofías de diseño.
Carreteras más seguras están dirigidos tanto a través del diseño y la auditoría de seguridad. El acceso y
la infraestructura de servicios de diseño de carretera está dirigida principalmente a través de las
directrices de diseño para carreteras "convencional" sin sellar
La metodología de diseño integrado de carreteras mostrado anteriormente considera cada componente
como parte del proceso general de 'diseño', pero que no se integra dentro de un enfoque más amplio
que otros tipos de carretera y elementos de seguridad vial son considerados en el contexto más amplio
de la red de carreteras.
Auditoría de seguridad de sistemas (tales como el método y la RSTM AustRoads sistema) han sido
utilizados en las redes de carreteras públicas durante un número de años, y recientemente también han
sido aplicados en las operaciones mineras donde típicamente los siguientes sitios específicos de
remoción de elementos de auditoría de seguridad vial están incluidos.
Evaluación del actual sistema de seguridad documentación, normas y procesos.
Vehículo y/o road-las interacciones del usuario.
Gestión de la velocidad.
Diseño geométrico incluyendo zona potencial de conflicto de tráfico;
V2.0.1
5 3- 34

Señalización, demarcación e iluminación;
El parqueadero.
La combinación de diseño y auditoría forman la base para el desarrollo de un mundo más seguro en el
cielo- y ex-mina de acarreo de vehículos pesados por carretera, y la figura siguiente ilustra el enfoque
combinado. Este curso se centra, sin embargo, puramente en los aspectos de diseño, que son los
elementos fundamentales o bloques de construcción de los sistemas de auditoría de seguridad.
Concepto
1 La etapa de
factibilidad
J R Auditoría
Proyecto
Auditoría de
etapa de diseño
preliminar
Detalles
Un iv^yia/L
IyL 1m®
OIWl/i
Diseño detallado de auditoría etapa
Construir
V2.0.1
5 3- 35

Mm de
MML IMMD ÛFB^TOM M®E
Etapa de pre- Apertura
Auditoría de la etapa pre-estreno
Carretera existente
Red road safetyaudit
0
H W
Camino de diseño y funcionamiento seguro
Pautas de diseño funcional
Las directrices de gestión de mantenimiento
Es el rendimiento.
& Óptima
Entrega total mínimo de carretera los costes para el usuario?
La solución más rentable para el DISEÑO Y FUNCIONAMIENTO DE CAMINO
Camino de datos básicos de diseño
Pautas de diseño geométrico
V2.0.1
5 3- 36

Directrices STRUCTURALDESIGN
Las estimaciones empíricas de la resistencia a la rodadura del neumático sobre la base de la
penetración especificar normalmente un incremento del 0,6% en la resistencia a la rodadura por
centímetro de penetración del neumático en la carretera, por encima del 1,5% (radial y dos conjuntos de
ruedas) a 2% (cross-ply o solo los conjuntos de
ruedas) mínima resistencia.
En la ilustración de al lado, el barro es visible hasta la
profundidad de la banda de rodadura (alrededor de
55mm, lo cual implica el hundimiento de los neumáticos
en la calzada (west, barro) y una resistencia de
rodadura de aproximadamente 4,8% (relación
empírica anterior) bajo estas condiciones.
La resistencia a la rodadura - gestionar y minimizar
Central para el costo del camión que transporta es
el concepto de la resistencia a la rodadura (expresada como un porcentaje del Producto Bruto de masa
del vehículo (GVM)). La resistencia a la rodadura es también expresada en términos de kg (o N)
resistencia por tonelada de GVM, donde 10kg/t = resistencia a la rodadura de 1% o 1% de grado
equivalente.
V2.0.1
5 3- 37

La resistencia a la rodadura es definido como la fuerza necesaria para mantener el vehículo a una
velocidad constante sobre el nivel del suelo y es una función no sólo de la masa bruto del vehículo y
características de la transmisión, sino también del tipo y el estado de los neumáticos y la calzada en el
que el vehículo es operado (junto con otras más pequeñas resistencias adicionales, tales como la
resistencia al viento, etc.).
La resistencia a la rodadura es una medida de la resistencia al movimiento extra que un camión de
acarreo experiencias y está influenciado por la flexión de los neumáticos, la fricción interna y lo que es
más importante, la carga de las ruedas y las condiciones de la carretera. La tabla siguiente resume los
valores típicos.
La resistencia a la rodadura las condiciones de la superficie de la carretera (construida a partir de
materiales de grava independiente)
(/)
2 Fuerte y duro, compactado layerworks (estabilizado) bien construido y
mantenido por carretera, sin penetración/neumático discernible de
deflexión
2-3 Resistencia intermedia layerworks, compactados (estabilizado), bien
construido y mantenido con frecuencia road, con mínima (<25 mm) la
penetración del neumático/deflexión
3-5 Layerworks débil o el material de superficie, 25-50mm de penetración del
neumático/deflexión, roderas y mal conservado
5-8 layerworks débil o el material de superficie, 50-100mm neumático
Penetración/deflexión, roderas y mal conservado
Además de la penetración del neumático, la deflexión de la superficie de la carretera o flexión también
generará resultados similares, con el camión neumático rodando "up-grade" como la deflexión ola
empuja delante del vehículo.
Un enfoque alternativo para la evaluación de la resistencia a la rodadura se presenta más adelante, en
el capítulo sobre la gestión del mantenimiento, donde 'defectos', o características fracasos del camino
será utilizado para determinar cualitativamente una resistencia a la rodadura. Este enfoque permite
determinaciones más realista de la resistencia a la rodadura, basándose en las condiciones de la
superficie de la carretera y la contribución de cada uno de los defectos a la resistencia a la rodadura.
En términos generales, cuando se utilizan gráficos de rendimiento de fabricantes de camiones para
arriba y abajo de las evaluaciones; acarreo de grado
GR% (+ve contra la carga) (-ve con la carga).
Grado contra la carga (cuesta arriba);
Grado efectivo (resistencia) % = grado % + resistencia de rodadura %
Con el grado de carga (cuesta abajo);
V2.0.1
5 3- 38

Grado efectivo (resistencia) % = % de Grado - la resistencia a la rodadura %
Gráfico de rendimiento Liebherr T282B 4,32kW(NET)/tonelada GVM 50/80R63 Neumáticos y 37,33:1
Relación de transmisión
10
20
30
40 50
Velocidad (km/h)
60
70
V2.0.1
5 3- 39

80
20
18
16
14 ^
12
10 =
90
8
0
Grado efectivo (cuesta arriba) % = grado de resistencia a la rodadura + %% efectivo grado (cuesta
abajo)% = grado de resistencia a la rodadura - %%
Este tipo de gráficos puede utilizarse para evaluar el impacto de la resistencia a la rodadura sobre el
rendimiento de la carretilla, para obtener una estimación más precisa de la norma anteriormente
mencionada, donde un camión ultraclass (con aproximadamente 4,2 KW/t de GVM);
Un 1% de aumento en la resistencia a la rodadura, equivale a un 10% de disminución de la velocidad de
la carretilla en la rampa, o un 26% de disminución en la velocidad en el plano.
Para usar estos gráficos en el desarrollo de una estimación del impacto de la resistencia a la rodadura
sobre el rendimiento de la carretilla, los siguientes pasos básicos pueden ser seguidos.
Determinar qué curva en el gráfico utilice - donde el grado es eficaz contra la carga (cuesta arriba),
propulsión curvas son leer, mientras que si el grado es eficaz con la carga (cuesta abajo), entonces el
freno se utiliza la curva.
Como un ejemplo, para un segmento de un ciclo de arrastre - rampa1 está construida en una pendiente
del 8% y tiene una resistencia a la rodadura de carretera de 2%. Si el camión está cargado de trabajo
contra el grado, la velocidad de la carretilla puede determinarse por;
Calcular el grado efectivo (8%+2%) = 10%;
Un gráfico de rendimiento típico de propulsión (tracción-velocidad-trepabilidad) y frenar (retardo) se
muestran a continuación.
Seleccionar la línea grado efectivo del 10%, siga esta línea en diagonal hasta la intersección con (en
este caso), la línea vertical representa el camión lleno.
Usando un borde recto, proyecto este punto horizontalmente hacia la izquierda hasta que se cruza con
la curva de propulsión;
Usando un borde recto, proyecto este punto de intersección verticalmente hacia abajo para leer la
velocidad de la carretilla.
Con el grado de eficacia del 10% contra la carga y la propulsión de curva en el gráfico como se muestra
a continuación, un camión la velocidad de 14km/h. Usando la misma lógica, pero en este caso para la
carretilla vacía el viaje de retorno a un grado de eficacia (8%-2%) = 6%), la velocidad máxima de la
carretilla es de 64 km/h desde la intersección de la línea de grado 6% efectivo con la carretilla vacía
V2.0.1
5 3- 40

línea vertical, proyectado (derecha) al retardar la curva de velocidad - (pero si es seguro viajar hacia
abajo por una rampa del 6% a este régimen será examinada más adelante en el curso).
Gráfico de rendimiento Liebherr T282B 4,32kW(NET)/tonelada GVM 50/80R63 Neumáticos y 37,33:1
Relación de transmisión
abajo)% = grado de resistencia a la rodadura - %%
La tabla siguiente resume estos resultados, y también muestra los mismos cálculos repetidos para un
1% de incremento en la resistencia a la rodadura, que en este caso se traduce en una disminución de
14% en la velocidad de la carretilla cuando la distancia sea tenida en cuenta. Este método puede
repetirse para los segmentos restantes del ciclo de arrastre para determinar el aumento global en
tiempo de ciclo asociados con un aumento de 1% en el camino de la resistencia a la rodadura.
Segment
o (carga)
% De
grado
RR
%
Total
Resisten
cia
%
La
distanci
a (m)
Velocida
d (km/h)
El
tiempo
de viaje
(s)
Rampi 8 2 10 3700 14 951
Ex-pit
Dumpi
(En vacío)
Dumpi
Ex-pit
Rampi 8 2 6 3700 64 208
Tiempo de ciclo total (viaje) (s)
V2.0.1
5 3- 41

Total
Segmento _ . " __", . . Velocidad de desplazamiento
Distancia
(Cargados) Grado %% RR ^^ (m) (km/hr) Tiempo (s)
%
Por ciento
de
disminució
n en la
velocidad
de
aumento
de 1% en
RR
Rampi 8 3 11 3700 12 1110 14
Ex-pit
Dumpi
(En vacío)
Dumpi
Ex-pit
Rampi 8 3 5 3700 64 208 0
Tiempo de ciclo total (viaje) (s)
Por ciento de aumento en el tiempo de ciclo debido al
incremento del 1% en el RR
V2.0.1
5 3- 42

El desarrollo de este enfoque permite además el efecto del aumento de la resistencia a la rodadura para
ser visto por cualquier grado de carretera (suponiendo carretilla operado laden contra el grado), como
se muestra a continuación. En una rampa de carretera 8-10% grado (en contra de la carga) y una
resistencia a la rodadura básica del 2%, un 1% adicional de la resistencia a la rodadura reducirá la
velocidad de la carretilla al 10-13%, mientras que en una superficie más plana camino del 02% grado
(en contra de la carga) y una resistencia a la rodadura básica del 2%, un 1% adicional de la resistencia
a la rodadura reducirá la velocidad de la carretilla entre un 18-26%.
Usando gráficos de rendimiento del fabricante de camiones se examina en mayor detalle en la sección
sobre la selección y el uso adecuado en las Directrices de diseño de datos de la carretilla (Trepabilidad
y retrasa). Lo que está claro y universal, sin embargo, es el hecho de que la resistencia a la rodadura,
cuando actúe en contra de la carga, se reducirá la velocidad de la carretilla y la productividad, causar un
excesivo consumo de combustible (uno de los más importantes costos asociados con operaciones de la
carretilla, como se ilustra aquí normalmente), y reducir la vida útil de los componentes y los neumáticos
y aumentar los costes de mantenimiento.
La penalidad asociada con el aumento de la resistencia a la rodadura es claro: así que, por el contrario,
pequeñas reducciones en la resistencia a la rodadura puede conducir a mejoras significativas en la
velocidad del vehículo, la productividad y vida útil de los componentes.
Con estos importantes beneficios derivados de la reducción de la resistencia a la rodadura en carretera,
¿cómo desarrollar una estrategia de mejora del negocio basado en mejoras concretas en el camino de
red? Claramente, la estrategia de mejora de la calidad debe basarse en una evaluación formal de las
carreteras de la mina, para identificar deficiencias de diseño como parte de un enfoque más amplio de
la gestión del tráfico y la seguridad (de los cuales el diseño es un componente).
V2.0.1
5 3- 43

Con respecto únicamente a los beneficios derivados de la mejora de diseño de las carreteras, las
diversas soluciones que mejoran la productividad deben considerarse holísticamente. Por ejemplo,
trolebús puede ayudar a mejorar los tiempos de ciclo y reducir el costo por tonelada acarreada, pero
primero es necesario revisar el diseño y la gestión de la carretera, antes de recurrir a soluciones que no
abordan directamente la raíz de las deficiencias, por ejemplo, alta resistencia de rodadura, lo que
conduce a una reducción de la productividad con el sistema existente. El enfoque recomendado es, por
lo tanto, evaluar la medida en que el activo (la actual red de carreteras) presenta posibilidades de
mejora del diseño y, una vez optimizado, revertir a la suplementación de recursos para aprovechar
estas ventajas a través de la óptima interacción de recursos y activos.
Camino de clasificación
Una mina a menudo la red de carreteras está compuesto por diversos caminos, cada uno con una
función específica, algunos caminos será permanente caminos, algunos semi-permanente, mientras que
otros sólo temporal. Evidentemente, no todas las carreteras son "iguales" y, por lo tanto, cualquier
enfoque para el diseño y la gestión deben estar adaptados a aplicar más recursos a un volumen muy
alto, de largo plazo y alto costo-impacto segmentos viales a través de la red. La inversión de tiempo,
esfuerzo y recursos en todos mis caminos es bueno, pero la filosofía puede ser mejorado mediante la
focalización de las inversiones en el alto costo-impacto segmentos viales a través de la red.
En un sistema de transporte basado en la carretilla, los propios caminos debe considerarse un activo
en una forma similar a los camiones que operan en ellos. Dado que no todos los caminos que
comprende la mina red de caminos que cumplen la misma función, y como una base para la relación
coste-eficacia en la toma de decisiones a la hora de desarrollar un diseño de las carreteras, el
mantenimiento o la mejora de la estrategia de gestión, algunas bases de comparación es necesaria - el
camino básico de especificaciones de diseño en este caso.
Para empezar, un sistema de clasificación de carretera deben ser desarrolladas, de acuerdo a:
Volumen de tráfico previsto a lo largo de la vida del camino;
Tipo de vehículo (mayor previsto completamente cargados de camiones en la carretera).
La permanencia (vida útil de servicio de carretera); y
Rendimiento (o servicio) Nivel requerido.
Como parte de una mina-amplio marco común o estándar para el diseño y el funcionamiento de las
carreteras.
Requisitos de diseño relacionados con la carretilla
Hay varios tipos de camiones de acarreo utilizada a menudo por las minas - y una carretera diseño
empieza por examinar la carretilla básica especificaciones, filosofía de funcionamiento y los requisitos
de diseño de carretera, como sigue.
Camiones volquete articulados (ADT)
Estos camiones son a menudo utilizados en minería a corto plazo o contratos civiles y como tales se
pueden ejecutar en las carreteras más "pobres". Su articulación, sistema de transmisión y rueda
pequeña carga de 7-12t y la superficie de contacto de rueda alta significa que incluso un lance carretera
construida sin un diseño estructural será probablemente trafficable después de varios meses por estos
vehículos -aunque a alta resistencia a la rodadura. La falta de un diseño funcional formal también
conducirá a la alta resistencia de rodadura - y otros defectos tales como polvo también reducirá la
productividad de la flota eventualmente. En el análisis final, es necesario evaluar el costo-beneficio de
barato (o no) la construcción de la carretera contra reduce la eficiencia de la flota y de alto costo por
V2.0.1
5 3- 44

tonelada acarreada. En términos generales, cuanto mayor sea la distancia, más esfuerzos de contrato
debe ser invertido en un camino formal y diseño del programa de mantenimiento de carreteras.
Cuerpo rígido volquete trasero (RDT)
El cuerpo rígido tipo de carretilla, comúnmente conocido como 2-eje trasero, camión volquete es mucho
más dependiente en buenas condiciones del camino de acarreo que los ADT mucho menor. La trama es
rígida y por lo tanto menos flexión pueden tener lugar en respuesta a las irregularidades de la carretera.
Sin embargo, en un bien construido y mantenido el camino son altamente costo-efectivas, donde la
longitud del ciclo de arrastre es limitado.
Camión volquete inferior (BDT)
Un camión volquete inferior utiliza un remolque separado, tirado por un tractor, que sería similar en
diseño a la RDT - menos la caja del volquete. De nuevo, buenas carreteras son críticos para la
aplicación rentable de estos tipos de transportistas -quizás más cuando las unidades tienen una menor
potencia del motor en kW GVM ratio de RDT. Pobre desempeño se hará evidente en las empinadas
carreteras de rampa si la resistencia a la rodadura es alto.
Los trenes de carretera
Estos pueden ser modificados vehículos diseñados para uso en carreteras públicas o construido multi-
powered unidades específicamente diseñadas para largos recorridos en la minería. El principal objetivo
de estas carretillas es tomar ventaja de su costo-efectividad y rapidez en largos recorridos de muchos
kilómetros. Un diseño de las carreteras utilizadas con estos camiones, aunque evidentemente necesitan
la capacidad estructural, también debe tener un excelente diseño funcional, ya que la combinación de
velocidad y defectos de carretera magnifica cualquier daño al vehículo de carretera - y cualquier defecto
que frenaría la carretilla (por ejemplo, polvo, corrugaciones, ravelling, etc.) o presentar riesgos de
seguridad en velocidad (deslizamiento cuando está húmedo, trabajo de mantenimiento rutinario, etc.)
vence el propósito de utilizar estas carretillas en primer lugar.
Enfoques de clasificación Camino
Un sistema de clasificación puede utilizarse como punto de partida para especificar pautas de diseño
apropiado para la construcción personal, a fin de permitirles determinar fácilmente qué requisitos de
diseño y construcción son apropiados cuando se trata de construir nuevas o evaluando y rehabilitando
carreteras existentes de la mina.
Como se ha mencionado antes, con la resistencia a la rodadura (o su sustituto, el consumo de
combustible) como una medida del costo-impacto requiere el camino de red se divide en segmentos
similares en términos de calidad, volumen de tráfico, tipos de materiales, etc. y luego una pequeña
(+1%, +2%) cambio hecho a la resistencia a la rodadura en cada uno de estos segmentos y los
resultados simulados utilizando el software OEM o equivalentes comerciales (p. ej. Talpac®, Runge
Minería). Los resultados indican que las partes de la red son de alto costo-impacto segmentos (en
términos de incrementos en el consumo de combustible con el aumento de la resistencia a la rodadura,
sobre la base del volumen total de tráfico por segmento) y requieren un mayor carretera 'Clasificación'
que otros segmentos. Este análisis básico no considera todos los costos para los usuarios de
carreteras, ni el costo de mantenimiento vial, ya que en este momento estamos interesados en costo-
sensibilidad -no la optimización de costes (este último se aplica a la gestión de mantenimiento de
caminos de acarreo).
Este concepto se ilustra abajo, que muestra Coopers (Snowden Consulting) los modelos utilizados para
calcular la velocidad de la carretilla y el consumo de combustible en carretera y grado de variación de la
resistencia a la rodadura, en este caso para flat-haul (0%) y la rampa (10%) de grado caminos, para
V2.0.1
5 3- 45

ilustrar el impacto de un cambio en la resistencia a la rodadura del 2% al 5%. Generic ecuaciones para
la estimación de velocidad de camiones de acarreo#(km/h) es el mínimo de límites de velocidad o;
"UPlad"i Vdown
IMMtotvA
_ 0.367ttRPWR(+GR2)° CVM.EC
_ 0.367t,RPWR (l 1
GR2) descargada EVM.EC
Donde;
- Gross RPWR ENGIN" potencia (kW)
GR - Grado de carretera (%) < EG - grado efectivo(%)
R GVM - Gross masa del vehículo (toneladas)
EVM - vehículo vacío masa (toneladas)
R E,- la transmisión /retardador eficiencia (%)
Características de estimación de velocidad CAT79ÎF
2 ' V ,
Y F * K
Y
, , J "Ï

NM.
Vs.
* S
TT
"¿
1"
M
R
""
W
M" mm
M II% -1" T* I* en n " h r% hk im im im F H". i.v.. Gr*d* I uphi") |%)
(KU Mn M HTF UV*
1 componente de transporte del tiempo de ciclo aumenta en aprox 21%
V2.0.1
5 3- 46

Para los cálculos de tiempo de ciclo de la genérica ecuaciones para la estimación de velocidad de
camiones de acarreo.
• Cada 1% de aumento en la resistencia a la rodadura por encima del 2% el caso base aumenta los
tiempos de ciclo en un 20% en carreteras planas y 8% en la rampa de carreteras.
O
r
a
m
p
a
d
e
2
k
m
d
e
s
d
e
e
l
c
i
c
l
o
'
0
V2.0.1
5 3- 47

6
"
1
3
^
1
5
'
2
4
"
m
i
n
u
t
o
s
(
c
a
r
g
a
d
o
s
y
r
e
t
o
r
n
o
)
o
2
k
m
D
i
s
t
a
n
c
V2.0.1
5 3- 48

i
a
p
l
a
n
a
c
i
c
l
o
f
r
o
m
5
'
1
2
"
d
e
^
7
'
5
4
"
m
i
n
u
t
o
s
(
c
a
r
g
a
d
o
s
y
r
V2.0.1
5 3- 49

e
t
o
r
n
o
)
"
0
- 4
0
0
T3
b
0
S
.
M
o
K
SU
n
| 2
0
0
8 Ia
û
Y
o
T
*
U
>
0
A
sí
0
'Carga
* Du>ad
Donde;
- LRPM - motor de baja r HRPM rmp - motor de altas rpm
V2.0.1
5 3- 50

Ecuaciones genérico'para camiones de acarreo Qf de consumo de combustible (litros/hora) estimación
se basa en un factor de combustible ratio y el motor Db
2.72 Vi,ide" GVM.fG KPWK.et(l*O2)os
> QF = f>."W"[(^*)+0,03] donde
LRPM RPWR
> Fr =
HRPM
Estimación de consumo de combustible características CAT79JF
F |**U>V 1
~7
/ Yo
Tltwim . /. 4
1....
/
/ /
/ 7
/ /
/ .
/
V
"*" J i% " j* 4* eficaz grado ("ve cuesta arriba) (%)
Para las estimaciones de consumo de combustible del camión de acarreo genérica de ecuaciones para
la estimación de velocidad;
V2.0.1
5 3- 51

• Cada 1% de aumento en la resistencia a la rodadura por encima del 2% el caso base aumenta el
consumo de combustible en un 25% en carreteras planas y 5% en la rampa de carreteras.
Rampa o consumo de ciclo de 85^103 litros (laden + Return) o ciclo plana consumo desde 35 ^60 litros
(laden + Retorno)
• El costo total del combustible aumente del 28% aprox.
Por lo tanto, cuando el volumen de tráfico de segmentos de carretera es conocido, este dato se puede
convertir en una penalización de gastos asociados con la resistencia a la rodadura se incrementa para
cada segmento de una red de caminos de acarreo. La ventaja de utilizar software de simulación de
OEM o similares es que el ritmo de producción también pueden ser analizados y, si es necesario,
convierte a un costo de oportunidad.
Una típica clasificación (categoría I a III) sistema de carreteras se muestra aquí, sobre la base de tres
categorías de mine road. En esta aplicación particular, típico de una tira de la operación minera, el
relativamente plano y largo recorrido hasta la presa lateral del hoyo (o ROM Sugerencia) se tradujo en
la ex-pit Carreteras tener un mayor costo-impacto que el hoyo en rampas, que eran más cortos y menos
altamente víctimas de la trata.
Permanente de alto volumen principal caminos de acarreo ex-pozo desde rampas para ROM
Sugerencia o vertederos de basura. Vida útil de al menos 10- 20 años.
Semi-permanente de mediano a alto volumen, o en carreteras de rampa-hoyo o el vertedero de residuos
N bloquear carreteras ex-pit. Vida útil de 5 a 10 años.
Semi-permanente de mediano a bajo volumen en boxes acceso banqueta o ex-Foso del vertedero
sector carreteras. Menores de 2 años de vida útil.
Se define como el índice de rendimiento;
Adecuada en el corto plazo, pero bastante mucho mantenimiento una vez vida de diseño, el volumen de
tráfico previsto o camión GVM excedido
Notas
#
1
2 3
Bueno con intervenciones regulares de mantenimiento durante la vida de diseño excepcional, con
pocos requisitos de mantenimiento durante la vida de diseño de una típica operación a cielo abierto, un
sistema de clasificación de ejemplo se muestra a continuación. Nota En este caso que, dado que la
mayoría de los desechos transportados de mineral y de la fosa viaja en la rampa a ROM o vuelco, es en
estos caminos que fueron evaluadas "Categoría I' carreteras desde el impacto en el costo de estos tipos
de carretera era muy elevado y tanto la productividad y coste podría cambiar radicalmente si estas
carreteras eran a realizar (se deterioran rápidamente, con el consiguiente aumento de la resistencia a la
rodadura). ■o
(D
Un
■Q
< >
V2.0.1
5 3- 52

(U u c (0 E
(U o
>
G
>
-O > m w "en tu ** *i
■un
<u
Co ai
■o S
S 1
"E §
(U
£ <u
Ïr M
3 O X
* * 2
(U (U ^
Q£ OE .E
3
S
S: bo •=
Ns (u ^ >
391
391
3
391
2
" 2 S
Categoría >150
Yo
Categoría 100 - 150 II
Categoría <100 III
U v> (U P
Semi-permanente de alto volumen de rampas a ROM principal vida operativa al menos 6- 12 años.
V2.0.1
5 3- 53

Semi-permanente de mediano a alto volumen de rampas a vertederos de residuos K1, K2, K4. Vida útil
de funcionamiento 2-5 años.
Medio transitorio para bajo volumen de acceso de banco o ex-Foso del vertedero sector carreteras. Vida
útil de funcionamiento menores de 1 año.
Se define como el índice de rendimiento;
Notas
#
1
2 3
Adecuada en el corto plazo, pero bastante mucho mantenimiento una vez vida de diseño, el volumen de
tráfico previsto o camión GVM excedido
Bueno con intervenciones regulares de mantenimiento durante la vida de diseño excepcional, con pocos
requisitos de mantenimiento durante la vida de diseño
Los sistemas de clasificación y típica calle categorizaciones mostrado aquí será mencionado de nuevo
cuando examinamos cómo se desarrollan las directrices de diseño para estas distintas categorías de
carretera. Una vez que el diseño, las categorías han sido determinado, los datos de rendimiento clave
para los tipos de carretillas usadas para desarrollar las categorías de carretera, tiene que ser
establecido. Fabricantes pueden proporcionar estos datos. En conjunto, estos datos son la base de la
entrada a los cuatro componentes de diseño introducida anteriormente.
Selección y uso adecuado en las Directrices de diseño de datos de la carretilla
Una vez que las categorías viales han sido determinados, los datos de rendimiento clave para aquellos
tipos de carretilla
Usando la carretera tiene que ser establecido. A continuación se presentan algunos de los datos clave a
considerar, y cómo
Cada fragmento de datos está integrado en el diseño de cuatro componentes discutidos.
Trepabilidad
El motor, el tren de potencia, transmisión/opciones de motor de rueda y la corrección en altura;
La capacidad de ascenso en pendiente de la carretilla determinará el gradiente óptimo del camino - pero
sólo en los casos en que esto se puede conseguir desde una perspectiva de planificación de minas.
Planos largos recorridos puede ser tan lento (en términos del total de tiempo de viaje) como poco
empinadas y acarreos existe un grado óptimo (especificado en términos de resistencia efectiva (grado,
además de la resistencia a la rodadura) que minimiza la carga total (grado), contra los tiempos de
recorrido. Este grado óptimo debería ser adoptado para los fundamentos de las formas geométricas
(rampa) diseño y cuidado se debe tomar nota de su sensibilidad a los cambios en la resistencia a la
rodadura. Como se ha mencionado anteriormente, una buena regla empírica es que un 1% de aumento
en la resistencia a la rodadura en un 10% equivale a alrededor del 10%-13% de pérdida de velocidad.
Trepabilidad datos también indican la velocidad máxima de una carretilla con carga o sin carga bajo
condiciones de frenado y donde no está el factor de limitación de velocidad, aproximadamente el 85%
de esta velocidad máxima debe ser utilizado para fines de diseño - ¿por qué un camión lento cuando
haya adquirido la potencia del motor para completar un lance en un tiempo más corto? Los límites de
velocidad siempre será necesario en determinadas circunstancias de funcionamiento en cualquier lance,
red vial, como se verá en las siguientes secciones sobre diseño geométrico.
V2.0.1
5 3- 54

Retardando
Opciones del sistema de frenado.
El rendimiento de los frenos de un camión es un diseño de carretera clave consideración, especialmente
cuando se utiliza la carretilla en una laden-favorable (cuesta abajo) grado de configuración. Para más
convencionales de laden- desfavorable (cuesta arriba) de configuraciones, el rendimiento del freno se
considera sólo una vez que el grado óptimo ha sido especificado y el impacto de esta decisión
analizados en el vacío la velocidad de la carretilla y la geometría vial. En este caso, la resistencia total
es eficaz la rampa grado menos la resistencia a la rodadura.
Con referencia a la anterior tabla de rendimiento de la carretilla, con accionamiento eléctrico camiones
el efecto de frenado se logra a través de retardar y frenado mecánico. Con accionamiento mecánico de
camiones, la carretilla se desciende una rampa en un engranaje que mantiene las rpm del motor al más
alto nivel admisible, sin exceso de revoluciones del motor. Si se calienta el aceite de refrigeración de los
frenos, la velocidad se reduce seleccionando la siguiente gama de velocidad más baja. Un típico gráfico
de rendimiento de frenos de accionamiento mecánico carretilla se muestra a continuación. Cuando se
utiliza esta información para fines de diseño, seleccione la categoría adecuada distancia gráfico que
cubre el total de recorrido cuesta abajo, no los segmentos individuales del lance.
Si la velocidad segura máxima de la carretilla bajo retrasan o frenado no es excedido los límites de
velocidad, entonces puede ser necesario en determinadas circunstancias, como se verá en las
siguientes secciones sobre diseño geométrico.
Dimensión s
Varias de las dimensiones clave son necesarios - principalmente para confirmar los requisitos para el
diseño geométrico
Componente. Estos son normalmente:
Holgura de giro - se utiliza para especificar el diámetro mínimo switchback radius (que idealmente
debería ser de al menos 150% de este valor de holgura mínima) y consideraciones de diseño de la
Unión;
A la altura de la línea de controladores de vista - utilizados al evaluar la distancia de visión del conductor
en curvas verticales (especialmente sag curvas) y comparando al mínimo las distancias de parada;
cuando la distancia de parada excede la distancia de visión, los límites de velocidad se aplican a traer la
distancia de parada atrás dentro de la vista las limitaciones de distancia.
Longitud total del cuerpo - plazos más cortos para el RDT, normalmente no es una consideración clave
en el diseño de las carreteras, pero para el BDT, la longitud de la unidad debe ser considerado en el
diseño geométrico de las curvas y cuando se realiza un seguimiento a través de los cruces.
Anchura total del cuerpo - se utiliza para determinar lane y anchos de vía de la carretera; y
Tamaño de neumático, utilizado para outslope berma (hilera) de diseño.
Desde la perspectiva del diseño estructural, necesitamos considerar cómo se aplica la carga a la
carretera - en términos de distancia entre ejes y el espaciado de la línea central del neumático doble
montaje usando;
El ancho de funcionamiento,
El ancho de la línea central del neumático delantero,
Línea central de doble anchura del neumático trasero,
Tipo de neumático que equipa y presión de inflado, y
V2.0.1
5 3- 55

Gráfico de rendimiento de freno
Cate rpillar4.24B797kW( g)tton rhss ne GVM neumáticos 59/80R63
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Velocidad (km/h)
abajo)°% = grado e %% resistencia ing - rollo
Ancho total de neumáticos y/o área de contacto de carga/Radius (datos del fabricante del neumático).
Pesas
Desde la perspectiva del diseño estructural, debemos considerar qué carga es aplicada a la carretera -
en
Términos de:
Máquina con peso bruto (GVM) - opcionalmente con la masa del vehículo vacío (EVM) plus 1.2x
(payload para acomodar a las 10:10:20 límites de carga de un camión) - esto sería limitar el diseño
estructural de los datos utilizados para determinar la carga máxima de la rueda aplicada a la carretera,
en conjunción con;
Distribución del peso entre los ejes delantero y trasero (con carga y sin carga);
Efecto del grado de transferencia de carga adicional alguna. Supongamos por un gran RDT que
aproximadamente el 1,6% de carga adicional se transfiere a un eje delantero, por cada 1% de grado.
Así, en el 10% de grado descendente, por ejemplo, un 6,25% adicional de carga se transfiere a un eje
(delantero) o viceversa.
Los volúmenes de tráfico de camiones diarios - sobre la base de toneladas movido y la capacidad de la
carretilla, los datos se utilizan para determinar la categoría de transporte necesarios, y también para
modelar el cambio en la resistencia a la rodadura asociados con el uso supuesto deterioro. 2
Lance el diseño y la construcción de carreteras - TERMINOLOGÍA Y RECURSOS
Objetivos de aprendizaje
Objetivos de aprendizaje el conocimiento y la comprensión de;
Camino de terminología y layerworks típico de pit y ex-pit caminos el rol de sub-grado (in situ), relleno,
sub-base, base y llevando un curso de diseño de las carreteras
V2.0.1
5 3- 56

La secuencia correcta de layerworks para mecanicistas y CBR cubierta curva basada en las opciones
de diseño
Especificación de materiales básicos para el combinado sub- y la capa de base utilizados en la
Enfoque de diseño mecánico.
Los recursos necesarios para la construcción de caminos de acarreo de minas
Requisitos de equipamiento para la construcción de carreteras
Material genérico clases encontradas en la mina la construcción de carreteras.
Criterios de selección simple para las clases genéricas de material para construcción de carreteras
Construcción layerworks.
Aplicación de;
Planificación del camino recorrido y el impacto de la in-situ de los materiales con que se ha tropezado
con necesidades de recursos básicos para la construcción. Calcular y predecir.
¿Qué componente de diseño de carretera es típicamente implicados en las ilustraciones del mal
rendimiento de secciones de un camino.
¿Qué es lo que estamos diseñando y construyendo?
La autopista o carretera alineación tiene que proporcionar una calzada (o carriles) para camiones y
también incorporar los hombros (por averías, vehículos estacionados, etc.), bermas y drenaje.
En el diagrama siguiente se muestran dos opciones;
Típico en pit road sección transversal (LHS);
Típico ex-Foso (superficie) Sección transversal (RHS).
V2.0.1
5 3- 57

Nota Los diferentes requisitos en términos de colocación de la berma en el borde de la carretera en
boxes, y características de desagüe para ambas opciones. Las definiciones de los parámetros indicados
anteriormente son;
Formación ancho
/Rampa/ hoja de
reserva
La formación es el área de trabajo en la carretera donde se llevan a
cabo obras de explanación. La anchura de la formación está
directamente relacionada con la altura de la explanación por encima
o por debajo del nivel de la superficie o el suelo natural, el bateador
pendientes y el ancho de calzada.
Carril La porción del camino dedicado al tráfico, incluido el ancho de la
carretera y los hombros (si es necesario).
Pavimento El pavimento es que parte de la carretera colocado encima del
subgrade prestar apoyo y la superficie de rodadura para el tráfico.
Debe proporcionar una superficie de aceptable calidad de viaje con
suficiente resistencia al deslizamiento.
A través del trabajo layerworks (o cursos) por debajo del camino, cada uno tiene características
específicas y función en el diseño y operación de la carretera.
Sub-categoría / in-situ
La preparó parte de la formación a nivel de suelo natural se conoce como sub-grado. Este es el in-situ
de material sobre el que se construye la carretera. El suave del material in-situ es, cuanto más gruesa
sea la capa posterior(s) debe ser de "proteger" la in-situ.
Protección pobre o poco 'tapas' significa que el subgrade (o in situ) acabará por deformar y desplazar la
rueda bajo la carga de los camiones y el camino será muy desigual, potholed y roderas. Porque esta
capa se encuentra en la parte inferior de la hoja, es un poco caro para reparar esta capa cuando surgen
problemas. Sin embargo, un diseño basado en las especificaciones de diseño estructural adecuado
daría cabida a diversos tipos de sub-grado o in-situ de material e indicar cómo 'tapas' o lugar layerworks
encima de ellos para la "protección adecuada" para evitar un fallo prematuro.
A veces se denomina sub-grado, si la in-situ no está nivelado, relleno se utiliza a menudo para nivelar la
superficie de construcción antes de la construcción de carreteras se inicia. Es más fácil construir una
carretera una vez el in-situ o relleno es el nivel (o "sobre-grade") y la forma de corte transversal o 'road-
prisma" se establece en este nivel en el layerworks.
La sub-base
Esta es la capa por encima de la categoría (en la parte superior de la sub-categoría o relleno). La sub-
base proporciona una plataforma sobre la cual se puede compactar layerworks suprayacente. Un bien-
agotó estable base de carretera es uno de los fundamentos más importantes en el diseño de las
carreteras.
Si las capas debajo de la carretera no son fuertes o lo suficientemente rígida, el celo, la espeleología y
la deformación se producirán siempre, un ejemplo de lo que se ve aquí.
Cuando se utiliza un método de diseño estructural mecanicista mina sin pavimentar caminos, la base y
subbase se combinan en una sola capa compuesto seleccionado (duro) criticó la roca de desecho.
V2.0.1
5 3- 58

Si se utiliza una cubierta basada en CBR-curva enfoque de diseño estructural, la sub-base de material
comprenderá algo más "suave" que la base, pero "más duro" de la sub-categoría o relleno. Estos
términos relativos, "duras" y "blandas" se definirán con más detalle en el capítulo sobre diseño
estructural. Con el método de diseño de CBR, una capa de roca volada seleccionado no puede ser
usado (o analizado).
Base
Esta es la capa situada inmediatamente debajo de la capa de rodadura. Es importante porque "protege"
el material suave de abajo (en mucho la misma manera como la sub-base) de las cargas impuestas por
la carretilla se ejecuta en la capa de rodadura. El peso (o carga) del camión de acarreo, cuando se
aplica a un débil, suave in-situ o relleno, hará que este material para desplazar y eventualmente
deformar, resultando en celo, baches y otros defectos similares "estructural". Selección y colocación de
la capa base debe seguir las especificaciones de diseño estructural.
Curso/planchas de desgaste
V2.0.1
5 3- 59

Esta es la capa de material en la parte superior de la carretera -también llamados desbastado o
láminas. Para la remoción de las carreteras es a menudo una mezcla de Grava (independiente), pero
exactamente lo que comprende la mezcla es importante- porque el
Rodadura controla cómo la carretera realiza y cómo la carretera-usuario interactúa con la carretera
(resistencia al deslizamiento, tracción, etc.). Tanto la seguridad y la productividad son influenciadas por
la rodadura "rendimiento", y como se muestra en esta ilustración, estos pobremente seleccionadas
usando los materiales del curso manifiestan diferentes, pero característico, problemas; slippery when
wet, excesivo y dustiness sobredimensionados.
Cuando un camino es 'maintained' o afilados (raspado), que es la capa de rodadura con las que
trabajamos, para restaurarla a su estado original y quitar 'defectos' de superficie que, en parte, contribuir
a la resistencia a la rodadura. Selección y colocación de esta capa se basa en las especificaciones de
diseño funcional.
Componentes de un sistema integrado de diseño de carretera
¿Por qué un enfoque de diseño integrado?
Además de los términos que se refieren a lo que estamos construyendo, hay algunos términos que se
refieren a cómo las actividades de diseño específico, asociado con lo que vamos a construir, se aplican.
Para hacer la metodología más fácil la construcción de carreteras (y, si el diseño es straight-forward -
construcción de la carretera según el diseño es a menudo más fácil también), el proceso de diseño se
divide en un número determinado de "componentes" como se discutió en el Capítulo 1.
Estos componentes están integrados unos con otros, que siguen una secuencia lógica y son
interdependant. Si un componente de diseño no es tratado correctamente en la etapa de diseño -
ninguna cantidad de trabajo correctivo en otro componente permitirá corregir la deficiencia de diseño
subyacente.
Por ejemplo, mire la curva aguda (switchback) se muestra en la figura.
Inmediatamente, la capa de rodadura (desbastado) parece sospechoso - la condición de carretera
requiere mantenimiento se lleva a cabo con frecuencia. Pero es pobre usando el material del curso, o un
diseño funcional realmente falla? Probablemente no - El diseño geométrico de la curva es incorrecta
(radio demasiado apretado - cerca al limitar la carretilla girando el radio del círculo), resultando en el
fregado de la recóndita neumático trasero de un conjunto dual como la carretilla se ejecuta a través de
la curva. Tampoco parece haber (o posiblemente incorrectamente aplicado) super-elevación y podría
haber problemas de drenaje en la esquina izquierda superior de la curva.
Finalmente, la capa de rodadura será cortado en la parte exterior de la curva y de la roca volada (base o
in situ) bajo la carretera expuestos - y en zigzag como esta ciertamente generará daños a los
neumáticos. Simplemente patinar el camino no es una respuesta adecuada - mal diseño geométrico es
la raíz para el bajo rendimiento aquí.
V2.0.1
5 3- 60

Así pues, dado el hecho de que necesitamos para garantizar que podamos abordar todos los
componentes del diseño de las carreteras adecuadamente, ¿cómo puede asegurarse de que cada
componente de diseño de dirección completamente? La clave reside en la utilización de un enfoque
integrado de diseño de las carreteras, se ilustra aquí. Datos de diseño básico
El tipo de carretilla y las cargas del eje de rueda
Los volúmenes de tráfico
Vida útil de diseño de carretera
Categoría vial requerida
Materiales de construcción disponibles
Los costos unitarios
Diseño geométrico
Los tipos de carretillas y dimensiones
Alineación tanto en los planos horizontal y vertical
El ancho de la carretera
Las distancias de parada
Vista distancias
Diseño de empalme
Las paredes de la berma y hombros.
V2.0.1
5 3- 61

Diseño de drenaje on y off-road
Me acuerdo de
estabilización o paliativa
costo o desajuste de
rendimiento
Yo
0
K
Paliativo
Las opciones de la aplicación
Match paliativo al uso del producto especificaciones del curso
Evaluar las tasas de aplicación
Rendimiento de paliativos
Modificar usando el material del curso
Estabilización
Las opciones de la aplicación
Coincide con la estabilización del producto especificaciones de capas
Evaluar las tasas de aplicación
Consecuencias para la salud y seguridad
Costo efectivo?
Volver a las tasas de aplicación
10
Rentabilidad ?
01
Para PERFORMANCEOPTIMUM carretera mínima total de costes de usuario
Diseño estructural
Índice de desempeño y limitar la cepa cntena
CBR o diseño mecánico
Vida de carretera y los volúmenes de tráfico
Fortalezas matenal Layerworks
In-situ matenal
Diseño funcional.
Usando la selección de cursos y mezcla
Defectos de servicio crítico
V2.0.1
5 3- 62

La progresión de la resistencia a la rodadura
La paliación o estabilización requerida?
0
0
Mantenimiento
MANAGEMENTDESIGN
Establecer los intervalos de mantenimiento para la red de carreteras
Determinar costos y cantidades asociadas con el mantenimiento y la carretera - modelos de costes de
usuario
Programa de mantenimiento vial por carretera mínima total de costes de usuario
Programación de mantenimiento vial apropiada de activos? Diseño geométrico
Una vez que la base de datos de diseño de carretera, la clasificación y los parámetros de
funcionamiento se estableció, el diseño geométrico es el punto de partida del enfoque "integrado" de
diseño de las carreteras.
■
Diseño geométrico se refiere al diseño y la alineación de la carretera en:
El plano vertical - aquí diseñamos para una segura y eficiente; la vista y las distancias de parada y
pendiente, disminución o rampa degradados; y el plano horizontal - aquí diseñamos para la seguridad y
la eficacia del ancho de la carretera, curvatura de curvas,
Zigzag - zigzag siempre son problemáticos en el diseño de las carreteras - lento y radio estrecho curvas
iguales,
Super-elevación (banca),
Alabeo,
V2.0.1
5 3- 63

Comba o cross-fall, y el diseño de intersecciones y ubicación.
También se incluye en el diseño geométrico son los siguientes: ■ berma paredes
Una "barrera" de Nueva Jersey tipo berma en el borde de la carretera, pero ¿cuál es el requisito de
diseño - la parada del camión o avisar al operador de desalineación? En este caso, estas 'bermas'
puede desviar un camión sólo brevemente - y podría crear riesgos de seguridad operacional adicional
demasiado. La mediana (Road Centre o divisor) berma diseños son considerados también en bajo este
componente de diseño. ■ El drenaje
/ In-situ. Como se verá más adelante - agua debilita road defectos.
El agua en la carretera. No importa lo bueno que sea el diseño, el agua siempre va a dañar una mina
road. Mantener el agua fuera de la carretera -o, al menos, llevar el agua fuera de la carretera tan pronto
como sea posible - pero sin causar cross-erosión de la capa de rodadura. Un componente crítico de
cualquier diseño geométrico es un terreno mapa de curvas de nivel y direcciones de drenaje alrededor
de la carretera. Asegúrese de que el agua se llevó lejos de la carretera y no simplemente dejar que se
vierta en la sub-categoría de la carretera layerworks y pueden ser fuente de muchos
Diseño estructural
Esto se refiere al diseño de la carretera layerworks - esto se realiza normalmente una vez que se
complete el diseño geométrico.
V2.0.1
5 3- 64

Como se ha visto aquí, utilizando una metodología de diseño mecánico (véase el capítulo 5), la base,
colocado directamente en la parte superior de (compactada) sub-grado / in situ deben prevenir este
material subyacente de sometidos a deformación excesiva como resultado de la aplicación de cargas de
rueda (carretilla). Esta capa base (seleccionado arremetió contra la roca de desecho) es punta final,
caigan en forma de prisma en carretera (para acomodar la caída (corona) o cross-caen), dando al
menos el espesor mínimo especificado a través de la calzada y luego compactada y cegado en caso
necesario con aplastado sobrecargar duro para crear el diseño de espesor y críticamente, fuerza. Esta
es una opción de diseño estructural de muchos, el método seleccionado se depende en gran medida del
tipo de materiales para la construcción de la carretera prevista.
Diseño funcional.
Esto se refiere a la capa de rodadura o cubriendo; cómo elegir el mejor usando el material del curso y
cómo reaccionará a los camiones que circulan por ella y el entorno en el que opera.
Paramount aquí están las consideraciones de:
Generación de polvo, la visibilidad de todos los usuarios de la carretera, el mantenimiento de una
visibilidad adecuada distancias, junto con la adherencia (tracción) y resistencia al deslizamiento en
seco;
El clima húmedo, mojado trafficability resistencia al deslizamiento; y
Minimizar índices de deterioro de la superficie (o la tasa de aumento de la resistencia a la rodadura) y la
intensidad de mantenimiento de rutina.
Diseño de mantenimiento
V2.0.1
5 3- 65

Como se dijo anteriormente, no podemos permitirnos construir generalmente una mina carretera que no
requiere mantenimiento, sin necesidad de recurrir a muy caros los materiales y técnicas de
construcción. A menudo la incorporación de sellos o asfálticas bituminosas hormigones (mezcla caliente
de asfalto de carretera), Estos diseños deben ser evaluados por una mina en una base de caso por
caso para determinar si los costos adicionales se justifica por el aumento de la velocidad del tráfico y
reducir los costes de mantenimiento. A más largo plazo un alto volumen de tráfico de carreteras
(idealmente en conjunción con pequeños camiones de acarreo) a menudo son más fáciles de justificar,
pero a corto plazo, las carreteras de bajo volumen generalmente no son costo-efectivas para el sellado
de los casos.
Para una abierta o sin pavimentar (rodadura) carretera de grava, dado el menos que óptimo, técnicas de
construcción y materiales, lo que podemos hacer es estimar cuánto mantenimiento (patinar, regar y
regravelling) de la capa de rodadura se necesita y con qué frecuencia. El deterioro que se produce
generalmente está estrechamente asociada con la resistencia a la rodadura, que, como se ha
comentado anteriormente, afecta directamente el costo por tonelada acarreada.
La carretera se deteriora más rápidamente, más rápido es el aumento de la resistencia a la rodadura.
Si entendemos cómo se deteriora rápidamente un camino, podemos planificar cómo a menudo
necesitamos responder a ese deterioro para 'fijar' vuelve a la carretera (o reducir la resistencia a la
rodadura). Una vez que analizamos una red de carreteras, entonces podemos comenzar a asignar
prioridades a mantenimiento en términos de la relación costo-beneficio de patinar una carretera en
comparación con otro - el costo es el costo asociado con la "fijación" de la carretera, mientras que la
ventaja está asociada a la mejora de la seguridad vial, la reducción de la resistencia a la rodadura -
aumento de la velocidad de recorrido, menor consumo de combustible y, en última instancia, reducir el
costo por tonelada acarreada, como se menciona en el siguiente diagrama.
Recursos de Construcción de carreteras
V2.0.1
5 3- 66

¿Qué necesita hacer una carretera?
Un camino está construido según un diseño, y que constituye la base del diseño.
Construcción recomendaciones (qué debe hacer), y
Especificaciones de método (cómo debe hacerlo), un simple ejemplo de lo que se muestra a
continuación.
0! E E o
U
0! ^
C
.SP
O U
"¡¡N 0! Q
Layerwork notas:
Retirar el medio de crecimiento - corte o relleno según la alineación. Excepcionalmente pobre o
arcillosos zonas puede requerir más material extraído y la colocación de una capa de Pioneer chorreado
seleccionado fresco o resistido los residuos antes de la compactación.
Rip sub-categoría a una profundidad de 300mm.
Con un gran Recompact hasta el rodillo vibratorio insignificante movimiento vistos bajo el rodillo. Min
CBR 15.
Importar y punta final seleccionado chorreado unweathered dulce dura roca de desecho de un máximo
tamaño de boulder 2un elevador espesor y con multas limitado a <20% pasando de 2mm. Dormitar en
su posición en un solo 800mm de elevación (para rodillos de impacto) o 2x400mm ascensores para
rodillo vibratorio.
Establecer road prisma en la parte superior de cada levantamiento, ciegos cada elevador si es
necesario con trituradora ejecutar y compacto con gran impacto/rodillo vibratorio hasta insignificante
movimiento vistos bajo el rodillo. No la capa de agua durante la compactación.
V2.0.1
5 3- 67

Colocar la capa de corrección si es necesario (run), triturador compacto y establecer prisma de carretera
y cross-caída o inclinación según se requiera.
Colocar láminas según las especificaciones.
Obviamente, también se necesitan recursos para hacer una carretera. Estos recursos son
normalmente:
Tiempo - todo tiene una cierta cantidad de tiempo - un buen camino, toma tiempo para construir, pero
también lo hace un mal camino. Lo que hace la diferencia es cómo el tiempo se utiliza - estás haciendo
lo correcto?
Las personas - que debe planificar y hacer el trabajo, y tienen la capacidad para evaluar lo que han
hecho - ¿sabes si estás haciendo lo correcto?
Equipo - el trabajo - equipo equivocado puede aparecer para hacer el trabajo, pero será:
■ tardan demasiado, o
No completa el trabajo de acuerdo con la especificación.
■ materiales - forman la carretera. Materiales equivocados puede parecer satisfactoria, pero cuando la
carretera se construye y los camiones están funcionando, sólo entonces podrá usted ver sus materiales
eran inadecuadas. Podemos seleccionar los materiales que construimos con, en alguna medida, pero
no podemos seleccionar fácilmente la sub-categoría / in-situ de material sobre el que se construye la
carretera.
Todos estos recursos cuestan dinero y un diseño de las carreteras y la construcción de carreteras
proyecto debería aspirar a obtener el mejor "valor por dinero" a partir de una combinación de todos
estos recursos. En la hoja de especificaciones de diseño, el equipo y los materiales son más a menudo
especificado. En la siguiente sección analizaremos con más detalle estas.
Equipos para construcción de carreteras
Bulldozer grande de orugas (D9 o superior, 45T, 300kW) y bulldozer de ruedas grandes (ASSIST)
Se utiliza principalmente para el ripeo y la conformación de la sub-categoría / in-situ y (si se utilizan en
el diseño), los residuos de piedra volada capas de base. La hoja de empuje debe ser capaz de modelar
el material sobre el que se construye la carretera. Para hacer esto, debe ser capaz de copiar el material
suelto, si es necesario, empujar al perfil (o grado) y retirar la roca sobredimensionados.
También debe ser capaz de abrir y esparcir material inclinado volquetes como parte del proceso de
construcción de carreteras. Al hacer esto, la topadora también iniciará el proceso de compactación y
formará una superficie lisa sobre la que el rodillo o el impacto vibratorio funcionará. Cuanto mayor sea la
topadora, mejor la fuerza inicial de la capa será y requisitos de compactación se reduce (pero no
elimina).
Lo ideal sería que la topadora necesita usar un GPS y sistemas de movimiento de tierras asistido por
ordenador o similar para empujar el material en la base de carretera o in-situ para el perfil requerido.
Recuerde que este perfil debe estar alineada, tanto en los planos horizontal y vertical.
V2.0.1
5 3- 68

Un bulldozer de ruedas también podrían utilizarse para ayudar a los bulldozer de oruga, pero no como
equipo principal. Esto es porque el material fallas causadas por las pistas de la aplanadora es útil en la
preparación de un acabado a las capas - (especialmente para pit granallados material), un efecto que
no se pueden replicar fácilmente por un bulldozer de ruedas.
Equipos de compactación
La compactación es crítico para el éxito de un proyecto de construcción de carreteras. Un tambor de
acero grande rodillo vibrante, impacto (o rodillos de rejilla como último recurso) es necesario para agitar
las capas hacia abajo, el material de bloqueo, aumentar su densidad y, en última instancia, su fuerza.
Un gran rodillo vibratorio (230 kN fuerza vibratoria) pueden ayudar en la capa compactada
-especialmente gravoso, material de relleno, sub-base, base y rodadura. Para la rodadura, un rodillo
vibratorio puede usarse con o sin vibración, para compactar el material. Es superior a cualquier otro tipo
de equipos de compactación en esta capa.
Preferiblemente, un gran impacto rodillo debería utilizarse para layerworks (especialmente seleccionada
de la base de roca volada, si se utiliza la capa de compactación) - la ventaja de este tipo de equipos se
ha reducido mucho el número de "pases" requeridas para lograr la compactación - Construcción, por
tanto, reducen los costes unitarios.
Normalmente, un 25kJ (o mayor) de rodillos de impacto sería utilizado, remolcado por una gran unidad
tractora 4x4. El grado de compactación especificado en una capa es generalmente "hasta que no haya
más movimiento es visto bajo el rodillo".
La mayoría de los contratistas pueden suministrar rodillos de impacto - sin embargo, es también una
pieza útil del equipo de una mina para poseer y operar, ya que puede ser utilizado con gran efecto en la
preparación de los caminos del vertedero, la compactación de la cabeza de punta y el cegamiento, el
piso de la banqueta en la zona de carga, que es siempre un área de posibles daños en los neumáticos.
V2.0.1
5 3- 69

Rodillos de rejilla no debe ser utilizado en un papel de compactación de la primaria. Una gran parrilla
rodillo vibratorio ayuda a descomponer material más grande. Rodillo de la cuadrícula también es útil en
la preparación de cursos de desgaste, si dura y ligeramente sobredimensionado cuadricular agregados
son utilizados. El rodillo se desglose la cuadricular material y compacto, lo cual se traduce en un fuerte,
resistente al desgaste y la erosión de la superficie. Sin embargo, esta 'ruptura' no ocurren muy
profundamente en la capa, por lo que debe tenerse cuidado si se usa este equipo que las rocas están
sobredimensionados no sólo 'oculta' debajo de una piel delgada de material más fino. Si este es el caso,
el oversize pronto 'crecer' a la superficie y hacer patinar en carretera (en realidad difíciles debido a la
pérdida de la carretera de grava durante el tráfico y la consiguiente exposición de la cuadricular
material).
Abrir y difundir material layerworks antes de la compactación.
Re-forma layerworks compactación siguientes;
Abrir o difundir material de roca triturada como pionero o delgada capa "a ciegas" en la parte superior de
la roca volada seleccionado capa base;
Abrir, mezclar y difundir materiales seleccionados como parte de la capa de rodadura y la construcción;V2.0.1
5 3- 70

Completar el recorte final de una capa de rodadura cuando la compactación está completa.
Una motoniveladora se utiliza en caminos operativos para:
Aterrador (ripping) superficial de los softs in-situ o rodadura capas - en el caso de la capa de rodadura,
profundizar la compresión es a menudo parte de una rehabilitación de la carretera donde el 'original'
rodadura se trajo a la superficie para traer el camino de vuelta a la especificación (tráfico regular y
patinar a menudo resulta en una acumulación de multas de 50 mm en la parte superior de la capa de
rodadura a lo largo del tiempo, lo que provoca el desgaste del material del curso para apartarse
considerablemente de las especificaciones originales, y;
Mantenimiento de caminos a blade (raspar) carretera llevando un curso y redistribuir la rodadura
uniforme a través de la carretera - para este trabajo, se necesitan operadores altamente calificados, a
menudo junto con un láser o guiada por GPS Sistema de nivelación para ayudar al operador a mantener
su alineación y cross-fall, corona o comba, super-elevación, etc. Accugrade de Caterpillar® y Opti-
grade® son un ejemplo de estas tecnologías. (Imagen cortesía de Sinergia Positioning Systems Pty
Ltd).
Recuerde: si la carretera no está húmedo, siempre agua la capa de rodadura ligeramente antes de
intentar 'Categoría' o 'Hoja' de la carretera. Esto hará que el camino más fácil cortar, proporcionan un
mejor acabado y donde recortes significativos y caídas son hechas, ayuda recompaction.
Coche de agua con capacidad kliter 50-80y boquilla spray-bar
Yo |-| el coche de agua es muy importante, especialmente durante
Niveladora (16-24 pies de longitud de hoja o similar).
Una niveladora es utilizada durante la construcción para:
Compactación de la (no) layerworks rocoso. Se debe aplicar agua al material suelto son compactadas,
para llevar el material a lo que se conoce como contenido de humedad óptimo (MAC). Este es el
contenido de humedad del material asociado con la máxima densidad y, como se verá más adelante, la
máxima resistencia. El coche no es necesario aplicar agua a una base de agua (si se utiliza) de
determinados residuos de piedra volada durante la compactación.
V2.0.1
5 3- 71

En acabados de carreteras, un Fit-for-propósito spray-bar es una mejor solución para riego eficaz que
es una placa o spray - caída de la cobertura es la cuestión clave y ninguna parte de la calle debe ser
sobre-regadas. Las boquillas más fino, menos dar cobertura watercart remojado y mejor eficiencia.
También, muchos caminos reaccionan bien a diferentes spray 'patrones' y las tasas de aplicación - esto
ayuda a reducir la posibilidad de daños en el camino del exceso de agua (especialmente en rampas;
también impide excesivamente resbaladizas). Sin embargo, donde la tracción o fricción de alimentación
es problemática (pobres usando el material del curso de selección), este método de riego intermitente
podría conducir a exceso de patinaje de las ruedas también - especialmente en la parte inferior de las
rampas donde la fricción de alimentación es una prima para camiones descendente). Luz mejora el
riego de agua spray de coche la productividad y reduce la erosión de la superficie de la carretera. Sin
embargo, como se verá más adelante, el agua es intrínsecamente malo para un camino de grava y,
como un medio de eliminación de polvo -que no eficaces en algunas regiones climáticas.
Estas dosis y sistemas de pulverización patrón idealmente requieren una bomba con un sistema
integrado de control de la velocidad del vehículo a la entrega para mantener unos 0,25-0,5LITROS/m2
(0.25-0.5mm de espesor de la película por m2) Tarifas.
Camino de intersección de rampa
V2.0.1
5 3- 72

Diseño de carreteras de minas

Diseño de carreteras de minas

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (12)

Similar a Diseño de carreteras de minas

Similar a Diseño de carreteras de minas (20)

Más de Sierra Francisco Justo

Más de Sierra Francisco Justo (20)

Último

Último (20)

Diseño de carreteras de minas