REVISTA MINERÍA 534 | EDICIÓN MARZO

MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / MARZO 2022 / EDICIÓN 534 40 hace que dichos métodos sean propensos a la interpretación errónea, la subestimación y posiblemente la omisión de la respuesta del sostenimiento. Por ejemplo, no es infrecuente observar un perno de anclaje "fallido" que ha sido sometido tanto a cargas axiales como a flexión (es decir, cargas transversales) (Figura 1, arriba). Como se muestra en la Figura 1 (abajo), un sistema de monitoreo general podría pasar por alto estos mecanismos locales por completo. La aplicación del monitoreo continuo de la deformación para el sostenimiento de túneles En el contexto de la construcción de túneles y de la interacción entre el suelo y el sostenimiento, se han llevado a cabo numerosas investigaciones sobre los elementos de seguridad que constituyen el sistema general de sostenimiento de un túnel (Figura 2) por separado, de manera aislada; sin embargo, no se ha investigado a fondo el efecto combinado de estas distribuciones. Además, cuando los elementos de sostenimiento se han abordado de forma individual en el pasado, la resolución espacial del monitoreo ha sido bastante general, lo que ha limitado la comprensión de mecanismos relacionados. Por lo tanto, hay una oportunidad de optimizar el comportamiento de los túneles y el diseño de los sostenimientos mediante un enfoque de observación de vanguardia (es decir, bien instrumentado) que permita determinar de manera explícita el comportamiento del suelo, de los elementos de sostenimiento y de las interacciones entre el material geológico y el sostenimiento. Mediante cálculos retrospectivos a partir de mediciones de laboratorio e in situ, se pueden obtener los comportamientos fundamentales y las propiedades de los materiales para introducirlos en simulaciones empíricas y numéricas (Forbes et al., 2015). Técnica de monitoreo óptico El punto central de esta investigación ha sido una reflectometría óptica en el dominio de la frecuencia (OFDR) capaz de monitorear la deformación con una resolución espacial de 0.65 mm a lo largo de la longitud de una fibra óptica estándar de bajo costo. La precisión operativa de la técnica de monitoreo de deformaciones (utilizando un analizador Luna) que ha sido desarrollado es bastante aceptable (mejor que una microdeformación de +/- 10). La tecnología óptica monitorea los cambios espectrales en la retrodispersión local de Rayleigh que surgen de las alteraciones en el índice de refracción de la fibra óptica, que es inherentemente sensible a la deformación. De este modo, se puede registrar una medición inicial para referenciar todas las sucesivas y, por tanto, determinar los cambios en la deformación (Duncan, R.G. et al., 2007). En esencia, miles de transductores individuales y discretos pueden ser sustituidos por una sola fibra óptica (125µm de diámetro), que actúa como transductor y conductor. Además, la fibra óptica no se degrada (es decir, en gran medida) ni requiere recalibración con el paso del tiempo, como ocurre con su homóloga eléctrica. Estas cualidades hacen que la técnica óptica sea ideal para monitorear los elementos de sostenimiento longitudinales, lo que no solo captaría el comportamiento de los elementos de sostenimiento individuales, sino que también proporcionaría una visión sin precedentes del comportamiento del suelo y de la interacción sostenimiento-suelo por delante del Figura 3. Fotos y esquema que representan las ranuras que se crearon durante la preparación de la muestra y el acondicionamiento de la fibra óptica, que se enrolló alrededor de un extremo de la muestra de barra de refuerzo, proporcionando un monitoreo continuo de la deformación por ambos lados (longitud de detección 1 y 2) de la muestra.

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