1.
Escuela de Ingenieros Militares
Educación Superior

2.
Diseño de voladuras y
empleo de explosivos en
construcción de vías
ESPECIALIZACIÓN EN DISEÑO Y
CONSTRUCCIÓN DE VÍAS Y AEROPISTAS
ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES
PONENTE: Teniente Coronel
Ing. JAVIER CASTAÑEDA TORRES
Especialista en Técnicas de Voladuras
Especialista en Gerencia de Obras
Director Departamento de Vías y Aeropistas

3.
1 Empleo de los explosivos en
obras viales

4.
AGENDA
1 Introducción
2 Tipos de explosivos empleados
3 Excavación de carreteras y autopistas
4 Diámetros de perforación
5 Excavaciones de taludes (o media ladera)
6 Excavación en trazado de vías
7 Excavación de zanjas
8 Excavación de túneles viales
9 Voladura de estructuras
10 Voladuras de sobretamaños

5.
1927 -1941 Gutzon Borglum –
400 trabajadores
1 bustos de 18 metros de alto
Washington, Jefferson,
Roosevelt y Lincoln
Tallada en granito
450.000 toneladas de roca
Empleo de explosivos con
precisión matemática para
esculpir las caras

6.
Minería
•A cielo abierto
•Subterránea
DRUMMOND
CERREJON
MILPA S.A.
ACERIAS PAZ DEL RIO

7.
Hidrocarburos
•Petróleos
APAGADO DE POZOS
SÍSMICA
CAÑONEO
RECUPERACION
DE TUBERIA
APERTURA DE BRECHAS

8.
Obras civiles
•Túneles viales –
hidroeléctricas
•Vías
•Canales
•Muelles HIDROSOGAMOSO
•Demoliciones LA LÍNEA
•Derrumbes
VÍAS ZANJAS
CANAL DE PANAMA
ROCAS
APERTURA DE BRECHAS
DEMOLICIONES

9.
INTRODUCCIÓN
Obras de gran longitud y condiciones cambiantes
Geometría y propiedades de los materiales a remover
Que imponen el trazado y el perfil del terreno

10.
2 Explosivos empleados en
voladuras en vía

11.
POLVORA NEGRA : chinos, hindúes y árabes – 1242 Fraile inglés ROGER
BACON fórmula pólvora
NITROGLICERINA : 1846 Italiano ASCANIO SOBRERO, derivado de la
glicerina mediante el empleo de ácido sulfúrico y nítrico
DINAMITA : 1875 Sueco ALFRED NOBEL , mezcla de nitroglicerina con
material estabilizante (diatomita -tierra de diatomeas)
TRINITOTOLUENO (TNT): 1900 Alemán JOSEPH WILBRAND,
tolueno nitrado con ácido sulfúrico y nítrico

12.
NITRAMON : 1935 Empresa Du Pont (francés Eleuthére Irenée
Du Pont, agente de voladura, nitrato de amonio mezclado con
DNT como sensibilizador
ANFO: 1953 (Ammonium Nitrate – Fuel Oil), 90-97% NA – 3-10%
combustible
SLURRY (Hidrogel): 1957 Norteamericano MELVIN A. COOK, NA,
agua, goma (gelificante) y aluminio
EMULSION: 1960 -90, fase continua 6% (aceitosa) y una fase
discontinua 94% (oxidante), sensibilizada física o químicamente

13.
DETONADOR INELECTRICO: Casquillo metálico con una
carga explosiva en el extremo cerrado y en el otro el
acceso a la mecha de seguridad
DETONADOR ELECTRICO: Capsula metálica de cobre o
aluminio cerrada en un extremo con un explosivo
iniciador, un inflamador y un explosivo primario
DETONADOR NO ELECTRICO O TUBO DE IMPACTO: Tubo
hueco de plástico forrado con un capa delgada de HMX en
las paredes interiores del tubo aun detonador no eléctrico
DETONADOR ELECTRONICO: Similar a capsula del sistema
eléctrico posee un condensador y un chip mediante el
cual se programa

14.
Detonador Electrónico
Equipo programador (LOGGER)
Equipo detonador (BLASTER)
1. Se comunica bidireccionalmente
2. Cada detonador tiene un ID
3. Programable de 0 a 15000 milisegundos
con incrementos de 1 milisegundo
4. No permite el ingreso de corrientes
vagabundas
5. No responde a corrientes
electromagnéticas

15.
3 Perforación en trabajos con
Explosivos en vía

16.
PERFORACIÓN
Rotopercutiva con martillo en cabeza o en fondo
Pequeños diámetros:
1. Mejor adaptación de los esquemas a los perfiles irregulares
del terreno
2. Buena fragmentación – mejor distribuido el explosivo
3. Menor nivel de vibraciones y onda aérea
4. Menores daños en el macizo rocoso - menos costos de
saneo y sostenimiento
Diámetros entre 60 y 125 mm
1. Destroza 89 y 125 mm
2. Contorno 65 y 75 mm

17.
4 Excavación en carreteras y
autopistas

18.
VOLADURAS EN VÍA
VOLADURAS EN VÍA Seguridad en la voladura
Excavaciones y taludes Limitaciones de perturbaciones, onda
Roca en taludes finales – aérea y vibraciones
voladuras de contorno Velocidad de avance
Dimensiones de los equipos de carga

19.
5 Excavación en vía con explosivos
Trinchera

20.
6 Excavación en vía con explosivos
Taludes

21.
7 Excavación en vía con explosivos
Zanja

22.
8 Excavación de túneles víales

23.
COMPARACIONES TÉCNICAS TÚNELES VIALES
TUNELADORAS PERFORACIÓN Y VOLADURA
Sección transversal circular Amplio rango de secciones
COMPARACIONES TÉCNICAS TÚNELES VIALES
TUNELADORAS PERFORACIÓN Y VOLADURA
Pendiente del túnel – back up y sistema Galerías de retorno
de transporte
No de pueden adelantar infraestructura Nichos de seguridad , de
de seguridad contraincendios, abrigos, apartaderos,
galerías de retorno y de evacuación

24.
COMPARACIONES TÉCNICAS TÚNELES VIALES
TUNELADORAS PERFORACIÓN Y VOLADURA
Avance depende mas del macizo rocoso No depende tanto de la configuración
rocosa
1. Fracturación macizo rocoso 1. Perforación jumbos
2. Tipo, orientación y espaciamiento
discontinuidades
3. Abrasividad y porosidad
4. Perforabilidad de la roca sana
Fabricación a la medida, se demora Tiempos de montaje muy reducidos,
entre seis meses y un año, además del jumbos con alta disponibilidad y fácil
montaje del back – up, reparación
Sostenimiento de rocas, están No es posible hacerlo durante la
equipadas con bulonadoras y concreto excavación, se emplea mismo jumbo
lanzado, lo hacen durante la excavación
Costos de mano de obra bajos Costos de mano de obra altos
Costos de inversión altos Costos de inversión bajos

25.
COMPARACIONES TÉCNICAS TÚNELES VIALES
TUNELADORAS PERFORACIÓN Y VOLADURA
Zona de roca triturada por las zapatas de los Alteración mucho menos del contorno
codales por explosivos
Enmascarar diaclasas o discontinuidades Con explosivos estos se desprenden en
que conforman bloques mejor forma
Ambiente de trabajo bueno Ambiente de trabajo malo
Área de trabajo segura Área de trabajo peligrosa
Flexibilidad limitada en trabajo y forma Alta adaptabilidad a la forma del túnel
Periodo de tiempo largo para Periodo de tiempo corto para
adaptación adaptación
Altamente mecanizado Intenso trabajo de mano de obra

26.
9 Voladura de estructuras

27.
CAIDA HACIA UN COSTADO CAIDA HACIA DENTRO

28.
10 Voladura de sobretamaños

29.
Perforación y voladura a distancia de la roca circundante
Creating the Crazy Horse Memorial en BLACK HILLS, SOUTH DAKOTA