CNP realiza prueba piloto de novedoso pavimento modular para túneles mineros

CNP realiza prueba piloto de novedosopavimento modular para túneles mineros

La empresa Sacyr avanza a paso firme en el escalamiento industrial de losas de hormigón acelerado, un producto pionero en Chile por su diseño estructural, método de construcción y la mezcla involucrada. La nueva solución lograría vías subterráneas más seguras y limpias; y mayor productividad, al estar operativas en menor tiempo y mejorar el desplazamiento de los vehículos mineros.

–EL Centro Nacional de Pilotaje, CNP, realizó el piloto y primera fase de validación industrial del primer tramo de Construcción Acelerada de Pavimentos (CPAV), losas de hormigón prefabricadas y modulares, que fueron instaladas en uno de los túneles de la mina subterránea de Minera San Pedro, ubicada en la zona de Til Til, Región Metropolitana.

“Estamos en la primera etapa de escalamiento industrial de esta nueva tecnología que sería una solución a los requerimientos subterráneos de generar condiciones viales más seguras, limpias y con impacto positivo en la productividad,” señala Patricio Aguilera, gerente general del CNP.

Chile es el principal productor de cobre del mundo y la gran minería está migrando hacia la explotación subterránea, como la mina Chuquicamata, lo que significa también desarrollar y construir una cantidad importante de galerías mineras, que requieren de nuevas y aceleradas técnicas de pavimentación.

El director del CNP por la Pontificia Universidad Católica de Chile, Álvaro Videla, explica que la tecnología fue desarrollada en forma conjunta por el académico de la Escuela de Ingeniería UC y la empresa Sacyr. Videla señala que “se trata de un proyecto especial de investigación aplicada, que logró transferir y movilizar al desarrollo de pavimentos para la industria minera, un producto muy novedoso y pionero en Chile por su diseño estructural, su forma modular y la mezcla especial de hormigón.”

La iniciativa nació en un trabajo colaborativo del Grupo del Hormigón UC, con varias empresas de distintos sectores, incluido Codelco, y la academia. En esta instancia se identificaron varias necesidades de la minería. Sacyr tomó el desafío de crear un nuevo sistema de hormigón y con el apoyo de otras empresas de distintas especialidades (hormigoneras, prefabricados, aditivos y la academia) se adjudicó el instrumento prototipos de innovación de Corfo, en noviembre de 2018.

Prueba piloto en espacios de prueba reales

“Hoy estamos en la fase de construcción del tramo piloto, que con el apoyo del CNP tenemos acceso a un sitio de prueba real donde hemos podido evaluar el comportamiento estructural y funcional de este tipo de losas bajo ciertas cargas específicas, como son la maquinaria dentro de las vías mineras”, explica Víctor Armijos, gerente de Innovación de Sacyr Chile.

El CNP coordinó durante un mes la prueba piloto; en tanto, el montaje del tramo inicial demoró 2 días. El proceso incluyó trasladar, desde la planta de fabricación en Paine,  las losas prefabricadas, que tienen un peso individual de 1,8 toneladas; además, de la preparación previa al tramo de prueba; el replanteo y colocación de puntos de control topográfico; el traslado de losas al sector de túnel minero; las prueba inicial fuera del túnel, la descarga y montaje de las losas sobre el túnel minero y, finalmente, la reapertura al tránsito de la maquinaria minera.

El gerente técnico del CNP, Cristian Opazo, informa que ahora viene una etapa de un mes de duración, para analizar y registrar el comportamiento de las losas dentro del túnel minero y con cargas reales. “Con esta data es posible analizar si las hipótesis planteadas se verificaron o no; se realizarán los ajustes, si son necesarios, y posteriormente Sacyr podría avanzar a cómo adaptarlo a la gran minería y también la posibilidad incluso de otras obras viales. Con está prueba, estamos cumpliendo el rol de CNP, de poner a disposición de nuevas tecnologías e innovaciones, sitios de prueba a escala industrial,” asegura Opazo.

Desde el año 2013, Minera San Pedro desarrolla pilotajes de tecnologías en minería de manera independiente. “No obstante, en esta oportunidad se estructuró según un marco metodológico, que facilitó la generación de valor a partir de un mayor análisis y preguntas clave, con el objetivo de ofrecer una solución robusta y madura en la etapa de implementación final,” relata Andrés Guerrero, gerente general de Minera San Pedro.

Condiciones extremas

Pavimentar las vías de una mina subterránea es un trabajo arduo y muy complejo: el espacio es reducido, sin libertad de maniobra y se debe usar maquinaria especial; las variables de carga son muy distintas a una carretera convencional, solo el cargador frontal LHD pesa 40 toneladas con carga; además, los túneles tienen filtraciones de agua, la que debe extraerse por bombeo hacia el exterior. Aún así, estas no son las variables más difíciles. El mayor desafío es el suelo de fundación: roca viva, una superficie irregular, dura y ultra resistente.

Las actuales técnicas de construcción de pavimentos para minería subterránea muestran deficiencia en su durabilidad y en su diseño estructural, debido a que hay hipótesis que no necesariamente se pueden aplicar a las condiciones bajo tierra.

El desarrollo de esta tecnología -desde su concepción, las pruebas de laboratorio hasta su etapa de pilotaje industrial- tomó un año y medio, con estallido social y pandemia de por medio. La iniciativa consideró tres etapas: crear una mezcla de hormigón ultra resistente; luego diseñar estructuralmente las losas prefabricadas y modulares, y finalmente validar la tecnología en un tramo en un sitio de prueba real, con apoyo de un tercero independiente como es el CNP.

Ventajas de la nueva tecnología hecha en Chile

• Tecnología pionera en el país por su diseño estructural, método de construcción y en la mezcla de hormigón.
• Productor prefabricado y modular, adaptable a cualquier túnel minero.
• La nueva propuesta constructiva puede estar totalmente operativa luego de 24 horas de su instalación versus el método de pavimentación convencional, que vierte el hormigón in situ y con un proceso de secado de casi 28 días.