Armco Staco

12/04/2010

Dada su versatilidad, gran resistencia y economia, se ha tornado muy comun en las faenas mineras la utilizacion de tuberias y ductos de acero corrugado como pasos desnivelados en caminos mineros, caracterizados por el alto telage de los camiones que loz utiliza.

Las constantes optimizaciones al proceso de obtención de cobre han llevado a Minera Escondida a modificar el trazado de los caminos Mineros que mediante la utilización de camiones CAT 797B de alto telaje (600 T) llevan el material desde la mina hasta la planta de Chancado correspondiente. En particular, el acortamiento en la distancia del recorrido de los camiones en el proceso de explotación minera ha llevado a la necesidad de atravesar la correa overland 102. Se debía encontrar una solución técnica para el cruce, que dé las garantías de  serviciabilidad, seguridad y mínimo impacto ambiental requeridos por los altos estándares de Minera Escondida y que sumado a un corto plazo de ejecución de obra y costo razonable, luego de evaluar una serie de alternativas, se llegó a la conclusión que la utilización de un arco de acero corrugado galvanizado sería la mejor opción. Si bien la utilización de ductos y estructuras de acero corrugado es común para materializar cruces a desnivel entre líneas de servicios y caminos mineros, poca ha sido la experiencia tratándose de cruzar cintas transportadoras existentes, e inédita tratándose de cintas transportadoras que permanecerían en funcionamiento durante la ejecución de la obra o al menos con cortes programados mínimos orientados sólo a hitos de la obra muy riesgosos o imposibles de ejecutar con la cinta transportadora en funcionamiento. 
 
Además del ancho de la cinta con su mesa y correspondientes sistemas de seguridad, el espacio al interior del túnel debía permitir la circulación de personal por ambos lados de la cinta transportadora en al menos 1 m de ancho, y debería tener una altura tal que asegurara la cómoda circulación de dicho personal. De esta forma el arco de acero corrugado debería tener una luz mínima en la base superior a 5 m y flecha aproximada de 3 m. (incorporar figura 1). Dada su vasta experiencia en obras de similares características, el diseño, fabricación, suministro y asistencia de montaje fue adjudicado a la empresa ARMCO STACO de Brasil a través de su representante en Chile, el ingeniero civil Juan Pablo Jijena Hilgers.

El desafío no era menor, el diseño debería justificar el tráfico de camiones CAT 797B de 600 T o el paso de una  pala P&H de 1500 T sobre un arco de acero corrugado montado sobre sendas fundaciones corridas de hormigón y que debería ser montado sobre una cinta transportadora en funcionamiento o con paradas muy limitadas.

ARMCO STACO propuso la utilización de su modelo de Arco de acero corrugado galvanizado por inmersión en caliente MP152S (Super Span) de luz basal 5.31m y flecha máxima 2.85 m. Para la optimización de la sección del arco de tal forma de minimizar el consumo de acero y rellenos estructurales en relación a los rellenos masivos de menor costo ARMCO utilizó un modelo de elementos finitos que incorporó un suelo de características elastoplásticas, el modelo realista y previamente contrastado de las cargas de tráfico y la ejecución de los rellenos estructurales en capas (incorporar figura 2). Los resultados del análisis permitieron tanto la verificación del arco de acero propuesto como de las fundaciones corridas de apoyo, bajo estándares de seguridad estructural recomendados en la normativa actualmente vigente. Posteriormente los resultados teóricos fueron contrastados con los resultados de terreno obtenidos a partir del monitoreo del comportamiento del arco mediante la utilización de strain gages.

Además, ARMCO recomendó prearmar el arco de acero corrugado a un lado de la cinta transportadora para luego izarlo en tramos de nos más de 21 m y de acuerdo al procedimiento y diseño del sistema de levante a partir de una viga rigidizadora disponer cada tramo sobre la fundación corrida.

Cada tramo ( 4 en total) fue izado y dispuesto en su posición en un tiempo no superior a 3 horas por lo que la cinta transportadora tubo que ser detenida por no más de 12 horas en toda la ejecución de la obra. Finalmente y luego de torquear los pernos que permiten ensamblar las planchas de acero corrugado y dar forma al arco, se dispusieron los rellenos compactados para posteriormente ser complementados con los rellenos masivos y un brocal de hormigón a los extremos del arco a fin de evitar la caída de material al interior del túnel.