Concreto monolítico:

El concreto monolítico incluye la colocación de un muro (capa) de 40 a 60 cm alrededor de los lados y en el techo del socavón o túnel. Algunas veces, donde se observa más presión, toda la periferia se cubre con concreto, el concreto se sostiene en su lugar por medio de emparejadores hechos generalmente de láminas de acero. Se requieren de 2 a 4 semanas para un buen fraguado dentro de os emparejadores.

Los lechos de los caminos y los lugares donde existe presión alta, se sostienen primero con arcos rígidos, luego se coloca concreto detrás de los arcos y del terreno que sostienen, formando un concreto reforzado. Tales galerías o socavones se pueden conservan durante 25 a 30 años sin ninguna alteración.

Revestimiento de túneles con bloques de concreto

En lugares donde se observan movimientos en los estratos, el concreto monolítico se rompe o se desprende, ocasionando accidentes. En tales lugares, se colocan bloques cónicos en forma de arcos y se insertan bloques de madera de 5 cm de espesor entre los bloques para absorber el movimiento. La sección transversal y el alzado lateral se muestran en la figura 5.11 a y b. el techo se sostiene temporalmente por medio de ademes de madera tal como se indican por r1, r2, r3, r4. Los bloques que se indican con el numero 5 se colocan en su sitio con ayuda de un montacargas [3 y 4]. Las dimensiones se dan en la figura 5.11 d. los ademes de madera se dejan en el lugar y se agrega concreto extra en el techo.

Revestimiento de concreto para los piques

La colocación de ademes al profundizar los piques es muy importante y es la operación que requiere más tiempo. El sistema de ademes se explica en forma esquemática.

El pique se profundiza temporalmente ya sea por medio de ademes de madera o de perfiles anclados. El pique se excava con una profundidad de 15 a 40 metros, según las condiciones de la roca. Luego, se hace un “dentado o sangrado”, como se muestra en la figura 5.2 a, y se cuela concreto monolítico, utilizando emparejadores de hierro, generalmente de 3 a4 metros de profundidad. El concreto se prepara en la superficie y se baja en botes especiales que se abren en el fondo, o por medio de una tubería. Las “plataformas móviles”, hechas de dos cubiertas, se utilizan para colocar el concreto y para quitar las cimbras o los encofrados. El concreto se compacta con vibradores en cada colado. El diseño del sangrado y el espesor del revestimiento del pique se ven en la sección que trata sobre diseño.

Techos artificiales

El uso de un techo “artificial” en los mantos gruesos y en los cuerpos lenticulares de los depósitos minerales se estas volviendo más común cada día. La mena se explota en cortes o tajadas descendentes. La vista esquemática de este sistema adaptado a una mina de cobre se ilustra en la figura 5.13. el panel o cuartel se desarrolla por medio de dos corta pozos o chiflones F1 y F2 y cada corte o tajada se extrae por una galería principal de extracción y ventilación y por “ salones o cámaras” (1 a 20) dejando pilares intermedios. Después, los pilares se tumban durante el segundo periodo o ciclo de extracción. Al hacer un “techo” para el corte siguiente, se colocan varillas de acero en los pisos de los salones, como se muestra en la figura 5.14, y se coloca en todos una capa de concreto de aproximadamente de 30 centímetros de espesor. En seguida, las cámaras o salones se rellenan hidráulicamente. La altura de cada corte es de 2.5 a 3.0 metros como se muestra en la sección del panel en la figura 5.13.

Diseño para el revestimiento de piques:

Como es bastante difícil calcular analíticamente el espesor del revestimiento, se utilizan muchas formulas para el trabajo practico. Las ecuaciones siguientes se aplican en la figura 5.17:

Según Protodjakonov:

Según Brinkhaus:

Según Heber:

En donde:

t = espesor del revestimiento, en centímetros.

P = presión lateral sobre el revestimiento, en kilogramos por centímetro cuadrados.

H = Profundidad del pique desde la superficie, en centímetros.

r = radio del pique, en centímetros.

σb = resistencia del fraguado de 28 días, en kilogramos entre centímetro cuadrado.

F = factor de seguridad, generalmente se toma como 2.

En el siguiente ejemplo numérico se indica la utilización de estas ecuaciones con los datos siguientes:

Profundidad del pique: H= 300 metros. Formación: Arenisca. Capacidad de soporte (o de carga): σseguro= 15 kg/cm2. Numero de Poisson: m =5. Densidad: ϒ = 2.5 ton/m3. Resistencia a la compresión del concreto utilizado a los 28 días de fraguado: σb = 225 kg/

cm2. Densidad: σb = 2.4 ton/ m3. Radio del pique: r = 2.5 metros. Factor de seguridad: F = 2

Calcúlese el esfuerzo horizontal sobre el revestimiento del pique:

Suponiendo σb = 225 kg/ cm2 como el esfuerzo σ t del revestimiento:

Se puede ver que los resultados de 52, 56, 41 y 62 centímetros guardan una estrecha relación entre si.