O que é suporte de solo? Guia de suporte para mineração e construção de túneis

O que significa apoio terrestre?

Os produtos de suporte de solo são materiais utilizados para auxiliar no suporte e estabilização de rochas, solo e escavações subterrâneas. Isso inclui itens como parafusos e cintas, telas de reforço, âncoras e ferramentas de monitoramento.

Os tipos exatos de suporte em solo necessários dependerão das condições de trabalho e do que se pretende suportar. Um sistema de suporte em solo pode consistir em um ou mais dos seguintes elementos:

• Parafusos de ancoragem e barras de fixação para rocha
• Parafusos de cabo
• Resina ou cimento
• Arcos de aço
• Correias de aço
• Tela metálica/suporte
• Placas de apoio, porcas e outros acessórios de fixação.
• Furadeiras e equipamentos de instalação

Lembre-se de que o suporte do solo nem sempre depende apenas de um desses elementos. Muitas minas e túneis utilizam vários métodos de suporte em combinação.

Um túnel pode ser estabilizado utilizando parafusos de ancoragem para sustentar a massa rochosa, telas de proteção para evitar a queda de pedras soltas sobre os trabalhadores, placas de apoio para ajudar a distribuir a carga dos parafusos e arcos de aço para fornecer suporte adicional onde necessário.

Por isso, é importante pensar no apoio terrestre como um sistema completo, e não apenas como uma coleção de partes.

Veja a linha completa de produtos de apoio em solo da Wanfeng.

Por que precisamos de suporte de solo no subsolo?

Escavar qualquer coisa no subsolo, seja um túnel, uma galeria de mina ou uma câmara subterrânea, altera a distribuição natural de tensão que existia na massa rochosa.

A rocha em seu local é normalmente contida pelo material ao seu redor. Quando parte desse material é removida, as tensões ao redor da abertura podem se redistribuír.

Durante ou após essa redistribuição de tensão, o solo circundante pode sofrer os seguintes danos:

* movimento de rochas;

* rachaduras/abertura de juntas;

* queda de rochas soltas/deslizamentos de superfícies;

* deformação do telhado;

* instabilidade da parede lateral;

* comprimindo o solo; ou

* falha estrutural localizada.

O suporte do solo é utilizado para controlar essas condições e estabilizar a escavação.

Quando projetados e instalados corretamente, os suportes ajudam a criar um ambiente mais seguro, permitindo que as atividades de escavação, produção e construção continuem com segurança. O arranjo de suporte adequado deve ser baseado na geologia do projeto, no projeto de engenharia, nas condições de carga previstas e nos requisitos de instalação.

Quais são os principais tipos de apoio terrestre?

Cada mina e túnel é diferente. Não existe um único produto de suporte de solo que funcione melhor em todas as aplicações.

Reforço sob medida. É por isso que a maioria dos sistemas modernos de suporte de solo normalmente consiste em uma combinação de componentes de várias das categorias abaixo.

1. Sistemas de ancoragem e fixação de rochas

Os parafusos de ancoragem em rocha são alguns dos componentes de suporte de solo mais comumente usados ​​em minas e túneis subterrâneos.

Os parafusos de ancoragem não servem apenas para sustentar rochas soltas por baixo. Quando instalados corretamente, eles reforçam a própria massa rochosa circundante.

Dependendo da escala e das condições geotécnicas do projeto, os projetistas podem especificar diferentes tecnologias de ancoragem, incluindo:

* parafusos de rocha ancorados com resina

* barras de ancoragem de rejuntamento ocas

* sistemas de aparafusamento de cabos

* parafusos mecânicos

* parafusos de fricção

* sistemas de ancoragem roscada

Veja os sistemas de ancoragem e fixação de rochas da Wanfeng para projetos de mineração e construção de túneis.

Quer saber como funcionam os parafusos de ancoragem em rochas?

Na maioria dos casos, a ideia é ajudar a conectar rochas instáveis ​​a rochas adjacentes mais estáveis. O diagrama abaixo mostra um mecanismo simplificado de transferência de carga:

Parafuso/barra de ancoragem → elemento de ancoragem → placa de apoio → porca/componente de travamento

O reforço instalado trabalha em conjunto com o solo circundante para proporcionar estabilização, em vez de atuar isoladamente como um elemento estrutural separado.

2. Materiais de ancoragem com resina e cimento

O que conecta o dispositivo de ancoragem ao solo? Em muitos casos, você encontrará cartuchos de resina ou argamassa cimentícia.

ancoragem de resina

Os cartuchos de resina são populares quando se exige uma instalação rápida, juntamente com tempos de secagem relativamente curtos.

Para instalar, a resina de ancoragem é misturada dentro do furo à medida que o parafuso é inserido (frequentemente com alguma rotação). Isso cria um sistema de resina resistente que ajuda a fixar o parafuso no lugar.

Injeção de cimento

A argamassa de cimento também pode ser usada com barras ocas e outras técnicas de reforço que precisam preencher e unir o furo perfurado ou o solo circundante.

Não considere esses produtos como simples consumíveis. Na maioria dos casos, eles são parte crucial do projeto de transferência de carga da armadura.

Veja nossa seleção de materiais para rejuntamento e ancoragem.

3. Sistemas de aparafusamento de cabos

Precisa que o reforço penetre mais fundo? Os cabos de ancoragem podem transferir cargas a profundidades maiores do que os parafusos de rocha tradicionais.

Parafusos de cabo foram usados ​​em:

• minas e túneis subterrâneos
• escavações de grande vão
• tetos de minas
• câmaras subterrâneas

Como o próprio nome indica, os sistemas de cabos utilizam fios de aço mais longos que conseguem atingir maiores profundidades no solo. O projeto exato varia de acordo com as necessidades da obra e as condições geotécnicas.

Precisa de ajuda para selecionar parafusos de cabo adequados para sua aplicação?

Cada tirante de cabo normalmente consiste no cabo (ou espiga), juntamente com argamassa, travas de ancoragem, placas e fixadores. Por esse motivo, os tirantes de cabo devem ser especificados com base no conjunto completo, e não apenas no diâmetro do cabo.

Veja sistemas de ancoragem e fixação de rochas para suporte subterrâneo.

4. Sistemas de suporte de aço

Em conjunto com parafusos de ancoragem, o suporte de aço ajuda a fortalecer o solo ao redor de uma abertura subterrânea.

Os sistemas de suporte em aço podem consistir em:

• Suportes de aço em U
• Arcos de aço
• Vigas I / vigas estruturais
• Correias de aço W
• componentes de conexão/fixação

Os sistemas de aço permitem que os instaladores envolvam ou "reforcem" uma escavação com suporte estrutural adicional. Eles podem ser especialmente úteis onde as escavações exigem maior confinamento estrutural ou onde o suporte localizado por si só não compensa totalmente as deformações geológicas.

Instalações com vigas de aço e parafusos de ancoragem podem ter uma aparência semelhante a esta:

Em algumas circunstâncias, as escavações podem utilizar costelas de aço juntamente com parafusos de ancoragem, malhas, cintas e arcos.

Descubra diferentes sistemas de suporte em aço para túneis e minas.

5. Suporte e reforço de superfície

O simples fato de você ter instalado parafusos no solo não significa que fragmentos de rocha não possam cair da superfície rochosa entre os parafusos.

Por isso, o reforço superficial é geralmente instalado em conjunto com parafusos de ancoragem e cabos.

A malha ajuda a evitar que fragmentos soltos de rocha caiam entre os pontos de ancoragem. As placas distribuem as cargas da superfície da rocha para o parafuso instalado.

Os sistemas de suporte de superfície podem incluir:

• malha de arame
• malha de reforço
• correias de aço
• placas de apoio
• placas abauladas
• placas de ancoragem em forma de borboleta
• porcas / arruelas
• fixadores / acessórios

Em conjunto, esses componentes podem formar um sistema de suporte terrestre com a seguinte aparência:

Maciço rochoso → malha → placa de apoio → tirante de rocha → terreno ancorado

Consulte os materiais de suporte e reforço de superfície.

6. Ferramentas de perfuração e corte

A resistência do reforço com rochas depende diretamente do método de instalação. Antes da instalação da maioria dos sistemas de suporte de solo, é necessário perfurar o solo.

As condições de mineração/perfuração variam de acordo com a aplicação. Algumas das variáveis ​​mais comuns incluem:

• dureza da rocha
• abrasividade
• diâmetro do furo
• profundidade de perfuração necessária
• equipamento de perfuração
• Especificações de parafusos/âncoras

Os instaladores também precisarão de brocas e ferramentas de corte compatíveis para criar os furos de ancoragem. Consulte a gama de ferramentas de perfuração da Wanfeng para mineração e construção de túneis.

Suporte ativo vs. suporte passivo: qual a diferença?

Os títulos dos artigos às vezes se referem aos sistemas de apoio terrestre como apoio ativo ou passivo.

Reforço ativo

Um sistema de suporte ativo interage com a massa rochosa circundante ou a reforça.

Parafusos de ancoragem e suportes ancorados se enquadram nessa categoria, pois sua função é melhorar o desempenho da massa rochosa que circunda a escavação.

Suporte passivo

Os sistemas considerados passivos geralmente reagem oferecendo resistência ao movimento do solo ou à carga do sistema de suporte.

Arcos de aço e alguns sistemas de suporte estrutural podem desempenhar essa função, dependendo do projeto.

A maioria dos sistemas de suporte subterrâneos utiliza uma combinação de ambos os conceitos.

Exemplo de suporte híbrido:

Parafusos de ancoragem para reforço > tela para controle de queda de rochas soltas > arcos de aço para suporte estrutural.

Determinar se o suporte deve ser ativo ou passivo nem sempre é o objetivo, mas sim encontrar o equilíbrio certo para se adequar às condições do terreno.

Como escolher um sistema de suporte terrestre?

Em vez de consultar primeiro um catálogo de produtos, a seleção de equipamentos de apoio em solo deve ser baseada em requisitos de engenharia. Há diversos fatores que devem ser considerados.

Condições da massa rochosa

Algumas perguntas que você pode fazer incluem:

• A rocha parece ser competente ou muito fraturada?
• A massa rochosa apresenta juntas importantes ou outras descontinuidades?
• O solo é compressível/arqueável/deformável?
• Você está lidando com água subterrânea?
• O solo está muito intemperizado?
• Existem camadas frágeis entre camadas rochosas mais resistentes?

As condições da massa rochosa podem ajudar a determinar o tipo de reforço necessário, bem como a definir a densidade de suporte.

Geometria da Escavação

Um pequeno túnel de mina normalmente não utiliza o mesmo tipo de suporte que uma grande caverna subterrânea.

Os parâmetros normalmente levados em consideração incluem:

• largura da escavação
• altura
• extensão
• profundidade
• orientação
• Condições das rochas no teto e nas paredes laterais

Normalmente, escavações maiores exigem reforço mais longo ou mais profundo e incorporam elementos como ancoragem com cabos ou suportes estruturais de aço.

Comprimento e carga de ancoragem necessários

A seleção dos parafusos deve ser baseada em algo mais do que simplesmente aumentar o diâmetro da barra de reforço.

• Comprimento da âncora
• força de ruptura
• Limite de escoamento
• Tamanho do prato
• Método de ancoragem
• Padrão de instalação

Deve-se considerar a compatibilidade com o projeto de engenharia.

Tomando como exemplo as âncoras de injeção de calda de cimento ocas, podem ser utilizados comprimentos de âncora variados para atender a diferentes requisitos de reforço.

A Wanfeng oferece diversas configurações de barras de ancoragem ocas em seu sistema de ancoragem e parafusos para rocha. Diferentes tamanhos de barras ocas estão disponíveis para atender às necessidades específicas de cada projeto.

Condições de Instalação

O equipamento adequado também deve estar disponível para instalar o sistema de suporte.

Os projetos devem levar em consideração:

• Que equipamentos de perfuração estão disponíveis?
• tamanho do furo
• espaço de instalação
• equipamento de instalação de parafusos
• método de rejuntamento
• limitações de acesso
• sequência de construção.

O acesso para instalação pode ser muito limitado em minas subterrâneas, por isso é fundamental levar isso em consideração.

Ambiente de Corrosão/Serviço

Em ambientes com água subterrânea, a umidade ou a exposição a produtos químicos podem afetar os elementos de aço e sua durabilidade.

Os projetos devem levar em consideração o ambiente ao selecionar materiais e revestimentos, especialmente se for necessária uma longa vida útil. Essas questões devem ser especificadas durante a discussão do projeto com o fornecedor de suporte.

Configurações típicas de suporte em solo

As configurações a seguir seriam projetadas por engenheiros certificados, mas fornecem exemplos de como diferentes componentes funcionam juntos em diversas aplicações.

Via subterrânea da mina

As opções de configuração possíveis incluem:

Parafusos de ancoragem + ancoragem em resina + placas de apoio + cintas de aço + malha

Este sistema utiliza parafusos para ajudar a estabilizar o solo ao redor da escavação. Telas e cintas são instaladas na superfície para ajudar a prevenir desmoronamentos.

Construção de túnel

Os componentes prováveis ​​de um sistema de suporte de túnel incluem:

Parafusos de rocha + rejuntamento + malha + arcos de aço

O sistema final dependerá muito da geologia, do tamanho do túnel e do método de escavação.

A Wanfeng fornece produtos para reforço de túneis e trabalha em projetos de contenção de solo envolvendo túneis. Os projetos incluem o Projeto de Contenção do Túnel SCL 1103 da Linha Shatin-Central, em Hong Kong, e o Projeto de Construção do Túnel da Montanha Xia Gongla, de 4.392 m, no Tibete. Visite nosso site. casos de projeto Para ler sobre projetos anteriores.

Mina a céu aberto e talude de pedreira

O suporte do solo também se aplica a escavações acima do solo.

Qualquer local onde existam fragilidades naturais ou artificiais nas paredes rochosas pode exigir algum tipo de reforço. Isso inclui taludes altos em minas a céu aberto e pedreiras.

O suporte pode incluir um ou mais dos seguintes elementos:

• barras de ancoragem
• parafusos de rocha
• malha
• placas
• material de rejuntamento
• soluções adicionais de reforço de taludes

Saiba mais sobre o suporte oferecido pela Wanfeng para minas a céu aberto e taludes de pedreiras.

Reforço de rodovias e taludes de corte

Projetos para ajudar a estabilizar taludes de solo e rocha ao longo de vias de transporte podem utilizar âncoras de solo.

Um sistema de ancoragem pode ser utilizado com reforços de superfície, drenagem ou outras técnicas de engenharia, dependendo das condições do projeto.

Veja o aterro rodoviário de Wanfeng e soluções de suporte de taludes de corte.

Os sistemas de apoio em solo são compostos por muitos componentes.

Se você é responsável pela aquisição de equipamentos de apoio em solo, deve saber que os produtos que utiliza não funcionam individualmente.

Tomemos como exemplo este teto de mina aparafusado teórico:

O parafuso é o principal elemento de reforço.

A resina ou o rejunte ajudam a transferir as cargas entre o parafuso e o solo.

A placa distribui a força uniformemente ao longo da superfície de escavação.

A malha ajuda a prevenir quedas de rochas na superfície.

A porca fixa o sistema no lugar.

As cintas de aço podem ajudar a conectar diferentes pontos de reforço.

Arcos de aço podem ser usados ​​para fornecer suporte adicional, se necessário.

Especificar uma placa mais barata ou uma mudança repentina para um parafuso de tamanho diferente pode causar problemas de fornecimento se o restante do sistema não for compatível. Recomendamos analisar todo o sistema de suporte ao comprar equipamentos de apoio em solo, especialmente para projetos de mineração internacionais.

Perguntas a fazer antes de encomendar produtos de apoio em terra

Ao fornecer as informações do seu projeto, o fabricante poderá sugerir uma configuração de produto mais adequada.

Tente ter as seguintes informações em mãos antes de solicitar um orçamento:

1. Qual é a aplicação?

Exemplos incluem:

• mina de carvão subterrânea,
• mina de rocha dura,
• túnel ferroviário,
• túnel rodoviário,
• túnel hidrelétrico,
• talude alto da pedreira,
• declive da rodovia,
• escavação de fundação.

2. Quais componentes de suporte são necessários?

Indique se o projeto requer:

• parafusos de rocha,
• Parafusos de cabo,
• barras de ancoragem,
• cartuchos de resina,
• argamassa de cimento,
• arcos de aço,
• malha,
• pratos,
• nozes,
• ferramentas de perfuração.

3. Quais são as especificações necessárias?

Forneça requisitos de engenharia conhecidos, como:

• diâmetro,
• comprimento,
• tipo de rosca,
• grau de aço,
• resistência à tracção,
• tamanho do prato,
• diâmetro do furo,
• comprimento de ancoragem,
• Proteção contra corrosão.

4. Qual a quantidade necessária?

As estimativas de quantidades anuais ou de projeto permitem que projetos de mineração de maior porte planejem melhor o cronograma de produção e o acondicionamento junto ao fabricante.

5. Os desenhos do projeto estão disponíveis?

Forneça desenhos de projeto ou de engenharia, quando disponíveis. Os desenhos técnicos permitem que o fabricante ofereça melhor suporte com componentes personalizados, dimensões especiais ou conjuntos de suporte combinados.

Fornecimento único de suporte terrestre para projetos de mineração e construção de túneis.

Coordenar vários fornecedores pode se tornar um desafio quando se tem parafusos, âncoras, placas, telas, componentes de aço estrutural e materiais de perfuração sendo entregues no mesmo local da obra.

A parceria com um fornecedor que possa disponibilizar uma linha completa de suprimentos de apoio em solo compatíveis pode facilitar o gerenciamento:

• especificações,
• produtos compatíveis,
• padrões de qualidade,
• embalagem,
• remessas combinadas,
• Comunicação de pedido de compra.

A Hebei Wanfeng Machinery Manufacturing Co., Ltd. é fabricante e exportadora de produtos de apoio para mineração e engenharia. Ela fornece suporte de solo para projetos de mineração, construção de túneis, construção subterrânea, estabilização de taludes, suporte e reforço de fundações.

Suas linhas de produtos de apoio em solo incluem:

• materiais de rejuntamento e ancoragem,
• ferramentas de perfuração e corte,
• Sistemas de ancoragem e fixação de rochas com parafusos,
• sistemas de suporte de aço,
• Materiais de suporte de superfície e suprimentos de reforço.

A Wanfeng também pode auxiliar com dimensões personalizadas, equipamentos de suporte combinados ou marca própria por meio de seus Serviços de Engenharia de Suporte Terrestre e OEM.

Perguntas frequentes

1. P: O que é apoio terrestre?

A: O suporte de solo refere-se aos componentes usados ​​para reforçar ou sustentar o teto, as paredes laterais e a rocha adjacente em escavações subterrâneas. Isso inclui chumbadores de rocha, cabos de ancoragem, resina ou argamassa, tela metálica, cintas de aço, placas de apoio e suportes estruturais de aço.

2. P: Qual a diferença entre um parafuso de ancoragem em rocha e um parafuso de ancoragem com cabo?

A: Os parafusos de ancoragem em rocha são geralmente usados ​​para fornecer reforço localizado em rochas próximas a uma escavação. Os parafusos de ancoragem em cabo, feitos de fios de aço flexíveis, permitem um reforço mais profundo onde é necessário um comprimento maior para ancoragem.

3. P: Por que usar tela metálica junto com parafusos de ancoragem em rocha?

A: Os parafusos de ancoragem são usados ​​para reforçar pontos específicos na massa rochosa, enquanto a malha é usada para reter pequenos fragmentos de rocha entre esses pontos de reforço maiores. O uso de malha em conjunto com os parafusos de ancoragem pode, portanto, ajudar a prevenir quedas de rochas.

4. P: Qual a função da ancoragem com resina?

A: Materiais de resina são frequentemente usados ​​para fixar parafusos de ancoragem em furos de sondagem. A resina de secagem rápida permite uma ancoragem mais ágil no subsolo.

5. P: Quando são utilizados arcos de aço?

A: Arcos de aço podem fornecer suporte estrutural adicional e confinamento a uma escavação que não podem ser fornecidos pelo reforço localizado com rocha. O espaçamento e o dimensionamento dos arcos devem corresponder às dimensões projetadas do túnel e às condições geológicas circundantes.

6. P: Posso usar o mesmo suporte de solo em todas as minas?

A: O suporte do solo deve ser selecionado com base nas condições geológicas, no comportamento da massa rochosa, no tamanho da escavação, na profundidade, nas condições de carga previstas, nas condições das águas subterrâneas e na vida útil desejada.

7. P: Que informações devo fornecer a um fornecedor de apoio em terra?

A: Tipo de projeto, desenhos, dimensões do parafuso/âncora, propriedades de carga/material necessárias, tamanho da placa, rosca, requisitos de corrosão, quantidades e condições de instalação são informações úteis a serem fornecidas ao procurar um fornecedor de suporte de solo.

Precisa de parafusos de ancoragem e suporte de solo para o seu projeto?

Seja para iniciar a construção de uma mina ou túnel subterrâneo, extrair pedra, estabilizar taludes ou reforçar fundações, existem produtos de suporte de solo projetados para o seu projeto.

Na Wanfeng, fornecemos soluções personalizadas para projetos, incluindo parafusos de ancoragem, barras de ancoragem, sistemas de cabos, suportes de aço, telas metálicas, placas, materiais de ancoragem e ferramentas de perfuração. Envie-nos seus desenhos, especificações, quantidades necessárias e aplicação, e nós forneceremos uma solução de suporte de solo sob medida para o seu projeto.

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