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EXCAVACIONES Y VOLADURAS


Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EXCAVACIONES Y VOLADURAS, Movimiento de tierras. Generalidades    

Sin t铆tuloLa maquinaria de movimiento de tierras ha cambiado r谩pidamente con las innovaciones tecnol贸gicas. Se ha evolucionado hacia la especializaci贸n y el gigantismo. Una m谩quinas derivan聽hacia el gigantismo para obtener grandes producciones, mientras otras se han convertido en diminutas y vers谩tiles. La maquinaria va siendo cada vez m谩s fiable, segura y c贸moda para el operador, facilit谩ndole las labores de conservaci贸n. En general se observa una preocupaci贸n creciente por la seguridad, el medio ambiente y la calidad. Este v铆deo de Discovery Max muestra dicha聽tendencia al gigantismo en la maquinaria de ingenier铆a civil y minera. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

YEPES, V. (2014).聽Equipos de compactaci贸n superficial.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 187. Valencia, 113聽pp.

12 noviembre, 2017
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EQUIPOS DE SONDEO Y PROCEDIMIENTOS DE MEJORA DE TERRENOS, Excavaciones en zanja y en medio urbano. Hincas de tuber铆a, microt煤neles, EXCAVACIONES Y VOLADURAS, Maquinaria para sondeos y perforaciones    

Topo de percusi贸n. http://www.groundforce.uk.com/

Topo de percusi贸n. http://www.groundforce.uk.com/

La perforaci贸n por compactaci贸n con聽topo de percusi贸n聽(impact moling聽o聽earth piercing): Consiste en una perforaci贸n por impacto empleada en la instalaci贸n de tuber铆a con tecnolog铆a sin zanja (trenchless). La perforaci贸n se realiza sin necesidad de desplazar el suelo (compaction boring). El proceso de perforaci贸n es independiente de la inserci贸n de la tuber铆a.

Se utiliza un dispositivo en forma de torpedo que contiene en su nariz un martillo de movimiento alternativo que provoca una fuerza de impacto que impulsa el torpedo hacia delante. Puede avanzar de聽7 a聽120聽cm por minuto. Tras el torpedo se inserta un cable que sirve para tirar de la tuber铆a que va a colocarse. Si el tubo es r铆gido, entonces se empuja a trav茅s de orificio abierto.

Pueden abrirse di谩metros de 30 a 180 mm en una sola operaci贸n, aunque con m煤ltiples pasadas pueden alcanzarse los 200 – 250 mm de di谩metro.聽Los martillos neum谩ticos de perforaci贸n horizontal son normalmente usados para distancias de entre 5 y 25 m.聽Este m茅todo聽requiere, aparte de los correspondientes planos actualizados de servicios, del acompa帽amiento de t茅cnicas indirectas de localizaci贸n de l铆neas de servicio y tuber铆as, como el georradar (GPR) y el detector electromagn茅tico de servicios, para evitar afectarlas durante la perforaci贸n.

Impact moling

Esquema de la perforaci贸n percusiva (impact moling)

Os dejo a continuaci贸n algunos v铆deos para que ve谩is c贸mo funciona este m茅todo.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria para sondeos y perforaciones.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 209. Valencia, 89 pp.

 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - COSTE Y PRODUCCI脫N DE LOS EQUIPOS, Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, Equipos de transporte, extendido y nivelaci贸n de tierras, Estudio del trabajo y producci贸n de los equipos, EXCAVACIONES Y VOLADURAS    

Un caso habitual en la construcci贸n consiste en la utilizaci贸n de varias m谩quinas cuyos ciclos individuales de trabajo tienen un intervalo com煤n. Por ejemplo, una cargadora con varios camiones, o bien un equipo de mototra铆llas convencionales ayudadas en su carga por un tractor. En estos casos, los ciclos individuales de las m谩quinas se pueden agrupar formando un ciclo del equipo que se repite peri贸dicamente.

Al recurso que limita la producci贸n de un equipo se le denomina cuello de botella. Su identificaci贸n es esencial porque cualquier cambio introducido en el funcionamiento repercutir谩 en la capacidad de producci贸n del equipo, y por ende, en su productividad.聽 El recurso que causa el estrangulamiento es el que determina la producci贸n del equipo. Se define como factor de acoplamiento o 鈥match factor鈥 a la relaci贸n entre la m谩xima producci贸n posible de los equipos auxiliares respecto a la m谩xima producci贸n posible de los equipos principales. El coste m谩s bajo de producci贸n se obtiene para factores de acoplamiento pr贸ximos a la unidad, pero por debajo de ella.

Para aclarar estos conceptos tan importantes en el c谩lculo de producciones y costes en las m谩quinas de movimiento de tierras, os paso este Polimedia para divulgar los conceptos b谩sicos. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2009). Acoplamiento de m谩quinas de carga y transporte de tierras.http://hdl.handle.net/10251/5295

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactaci贸n. Problemas resueltos. Colecci贸n Libro Docente n潞 97.439. Ed. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 253 p谩g. Dep贸sito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

25 octubre, 2017
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, EXCAVACIONES Y VOLADURAS    

Retroara帽a, v铆a: http://losrecursosdelbosque.blogspot.com

Una retroara帽a (spider excavator o walking excavator) es una聽 retroexcavadora que presenta garras en vez de ruedas u orugas, lo cual hace que sea un m谩quina especialmente adaptada a orograf铆as pronunciadas.聽 La ara帽a (como se la conoce para abreviar) tiene en la parte de delante unas garras telesc贸picas y articuladas, y en la parte de detr谩s unas ruedas con unas cadenas. Cuando la m谩quina se traslada por terrenos llanos los hace con las cuatro ruedas, pero si 茅ste se complica, se anulan las delanteras y se desplaza apoy谩ndose en los brazos telesc贸picos en en el brazo. El brazo de gr煤a de una retroara帽a presenta diferencias con respecto al de una retroexcavadora, pues es articulado adem谩s de telesc贸pico. Se trata, por tanto, de una m谩quina muy vers谩til en trabajos de orograf铆a complicada como es el caso de la repoblaci贸n de montes. (m谩s…)

17 octubre, 2017
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - COSTE Y PRODUCCI脫N DE LOS EQUIPOS, Equipos de transporte, extendido y nivelaci贸n de tierras, Estudio del trabajo y producci贸n de los equipos, EXCAVACIONES Y VOLADURAS    

En un post anterior comentamos la importancia del concepto del factor de acoplamiento. Aqu铆 nos vamos a ocupar de la distancia cr铆tica de transporte. En un movimiento de tierras, por ejemplo, es aquella distancia en la que el equipo de cargadoras y camiones est谩 equilibrado. Es decir, ni sobran ni faltan camiones o cargadoras. O dicho de otra forma, es la distancia de transporte en la que no existen esperas en las m谩quinas. Esta es una distancia te贸rica, puesto que para calcularla debemos conocer todos los datos de antemano, y 茅stos no son deterministas. Por otra parte, en obra ocurre lo contrario: tenemos una distancia de transporte como dato, pero en este caso se tratar铆a de saber cu谩ntos camiones y cargadoras ser铆an necesarios para que no existiesen demoras. Afortunadamente en obra se puede corregir r谩pidamente cualquier desfase. Para entender este concepto os paso un laboratorio virtual que usan nuestros alumnos para facilitar la comprensi贸n de este concepto. Espero que os guste.

Distancia cr铆tica

Referencias:

YEPES, V. (1995). Maquinaria de movimiento de tierras. Servicio de Publicaciones de la Universidad Polit茅cnica de Valencia. SP.UPV-264. 144 pp.

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

 

 

19 septiembre, 2017
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, EXCAVACIONES Y VOLADURAS    

Zanjadora de brazo inclinable (BARTH K 130)

Zanjadora de brazo inclinable (BARTH K 130)

Llamada en cierta bibliograf铆a excavadora 鈥ladder ditcher鈥, consiste en una serie de cangilones o cuchillas montados generalmente sobre orugas, que excavan en la direcci贸n del eje de avance de la m谩quina y vierte las tierras, sobre una cinta transportadora dispuesta en direcci贸n transversal a la excavadora. La tierra excavada se deposita en un cord贸n lateral o se carga en las unidades de transporte.

Sus elementos esenciales son:

  • El brazo de cangilones, m贸vil mediante cilindros hidr谩ulicos hasta una inclinaci贸n m谩xima de 55潞 respecto a la horizontal, que tienen montados cangilones con cuchillas para terrenos no rocosos, dientes c贸nicos o picas en terrenos rocosos y dientes cuadrados en terrenos congelados.
  • Nivelador de fondo, con el que se consiguen zanjas de fondo limpio, llevando una zapata en su estructura que impide a la m谩quina excavar a m谩s profundidad de la requerida.
  • Transportador de descarga, situado transversalmente al eje longitudinal, y consiste en una cinta transportadora con altura de descarga regulable.
Excavadora de brazo inclinable

Excavadora de brazo inclinable

La m谩quina empieza excavando sin moverse, descendiendo el brazo de cangilones hasta la profundidad deseada, posteriormente avanza y mantiene una velocidad compatible con la naturaleza del terreno, al igual que la velocidad de los cangilones.

Zanjadora utilizada en la segunda fase del postrasvase den Villena. Fuente: http://www.diarioinformacion.com/elda/2010/03/22/monstruo-terreno/991803.html

Zanjadora utilizada en la segunda fase del postrasvase den Villena. Fuente: http://www.diarioinformacion.com/elda/2010/03/22/monstruo-terreno/991803.html

De las zanjadoras, el de tipo de brazo inclinable es el que permite cavar la trinchera m谩s ancha. Con cangilones normales, esta anchura llega hasta 0,90 m y con los dientes desbordantes, alcanza 1,45 m. El radio de las curvas que pueden abordarse sin levantar el brazo es de unos 25 a 50 m. En zanjas estrechas no se usa esta m谩quina.

Una de las zanjadoras m谩s grandes del mundo se ha utilizado en Villena para acelerar las obras del post-trasvase J煤car-Vinalop贸. Es una m谩quina de 180 t, con una longitud de 4 m de ancho y 9 m de largo. Con esta m谩quina se pueden abrir聽de 100 a 120 m de zanja al d铆a.

Os dejo a continuaci贸n varios v铆deos que explican el funcionamiento de esta m谩quina.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

 

14 septiembre, 2017
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Cables y maquinaria de elevaci贸n, COSTE Y PRODUCCI脫N DE LOS EQUIPOS, Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, EXCAVACIONES Y VOLADURAS, MAQUINARIA AUXILIAR Y EQUIPOS DE ELEVACI脫N, Mecanizaci贸n de las obras y costes de explotaci贸n de la maquinaria, Movimiento de tierras. Generalidades    

La maquinaria ha cambiado r谩pidamente con las innovaciones tecnol贸gicas. Se ha derivado hacia la especializaci贸n, evolucionando unas hacia el gigantismo para obtener grandes producciones, mientras otras se han convertido en diminutas y vers谩tiles. En otros casos se ha buscado la polivalencia del trabajo en equipos peque帽os y medianos. Los medios inform谩ticos han auxiliado y mejorado los sistemas de los equipos. La maquinaria va siendo cada vez m谩s fiable, segura y c贸moda para el operador, facilit谩ndole las labores de conservaci贸n. En general se observa una preocupaci贸n creciente por la seguridad, el medio ambiente y la calidad.

Como muestra de la tendencia al gigantismo en la maquinaria de ingenier铆a civil y miner铆a, os paso un peque帽o documental donde se muestran brevemente estas megam谩quinas. Espero que os guste.

聽Os paso ejemplos de m谩quinas gigantes.聽La gr煤a torre聽Kroll K-10000聽es la m谩s grande del mundo. Fue fabricada por la聽marca danesa Kroll聽y es capaz de levantar pesos de聽132 toneladas de carga m谩xima y 91 toneladas聽a una聽distancia m谩xima de 100 metros.

El聽Bulldozer D575A-3SD聽tiene casi聽5 metros de altura聽y fue dise帽ado y fabricado en Jap贸n. Esta potente m谩quina rebasa los聽12 m de ancho聽y puede mover m谩s de聽215 toneladasde una sola vez.

La Bagger 288, es una excavadora giratoria empleada fundamentalmente en trabajos de miner铆a. Una vez entr贸 en funcionamiento se convirti贸 en el veh铆culo de carga sobre tierra firme m谩s grande del mundo. Mide聽220 metros de largo, 96 de alto y 46 de ancho.

El BelAZ 75710 pesa聽810 toneladas, 210 toneladas m谩s que el Caterpillar, y tiene una聽capacidad de carga de 450 toneladas. Cuenta con聽dos motores turbodi茅sel de 16 cilindros聽asociados que聽generan 4.600 caballos聽con un聽par m谩ximo de 18.626 Nm.

La motoniveladora ACCO se considera la mayor motoniveladora del mundo.聽Esta m谩quina pesa unas聽200 toneladas聽y contiene聽dos motores Caterpillar, uno de聽1000 CV en la parte trasera聽y otro de聽700 CV en la parte delantera, la cual pertenece a la cabeza tractora de una mototrailla Caterpillar 657. La hoja o聽cuchilla聽posee una longitud de聽10 metros.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

YEPES, V. (2015).聽Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.

8 septiembre, 2017
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EXCAVACIONES Y VOLADURAS, M茅todos y equipos de excavaci贸n en t煤neles    

Una forma de construir un t煤nel consiste en ir empujando, mediante gatos, tramos sucesivos. Este m茅todo es similar al de los cajones empujados.

A continuaci贸n os paso una infograf铆a realizada por聽 Hispana y Estudio da Vinci, en Le贸n, sobre este procedimiento constructivo empleado por la empresa espa帽ola OPEMA. Espero que os guste.

 

Referencia:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F.; ALCAL脕, J. (2012).聽T茅cnicas de voladuras y excavaci贸n en t煤neles.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 530, 165 pp.

5 septiembre, 2017
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EQUIPOS DE SONDEO Y PROCEDIMIENTOS DE MEJORA DE TERRENOS, Excavaciones en zanja y en medio urbano. Hincas de tuber铆a, microt煤neles, EXCAVACIONES Y VOLADURAS, Maquinaria para sondeos y perforaciones    

El “pipe ramming” es una t茅cnica de instalaci贸n de tuber铆as sin zanja (trenchless) utilizada para hincar horizontalmente tuber铆as de acero de diferentes di谩metros. Es un m茅todo muy 煤til en instalaciones bajo estructuras como vias, cuerpos de agua, edificaciones, etc.

El empuje se realiza mediante un martillo neum谩tico o hidr谩ulico, que golpea el tubo de acero, el cual penetra el suelo sin causar alteraci贸n del mismo. Una vez instalado el tubo se remueve el material de su interior.

Posteriormente se desaloja el material que permanece al interior del tubo met谩lico utilizando para ello aire comprimido o agua a presi贸n, quedando el interior disponible para acondicionar la tuber铆a聽 met谩lica al servicio o utilizarla como protecci贸n o pase y colocar una nueva tuber铆a en su interior.

El m茅todo constructivo es el mismo utilizado para la hinca de pilotes con tubos de acero lo que facilita su manejo para quienes ya tienen experiencia en pilotaje. Es importante destacar que se utilizan tubos de acero, ya que por las caracter铆sticas de resistencia y ductilidad del acero estos resisten y distribuyen mejor las cargas transmitidas por el martillo sin que se da帽e la estructura de la tuber铆a.

(m谩s…)

14 julio, 2016
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EXCAVACIONES Y VOLADURAS, M茅todos y equipos de excavaci贸n en t煤neles    

Construcci贸n con m茅todo Bernold. T煤nel de Jeresa (Fotograf铆a: M. Romana)

Construcci贸n con m茅todo Bernold. T煤nel de Jeresa (Fotograf铆a: M. Romana)

El m茅todo ideal de perforaci贸n de un t煤nel ser铆a aquel que permitiese excavar el perfil y hormigonar la b贸veda de un t煤nel simult谩neamente. El m茅todo Bernold de ejecuci贸n de t煤neles consiste en la colocaci贸n, inmediatamente despu茅s de la excavaci贸n, de un sostenimiento r铆gido compuesto por cerchas sobre las que se monta una chapa troquelada denominada chapa Bernold, dej谩ndose hasta la superficie de excavaci贸n una distancia igual al espesor del recubrimiento. Posteriormente se hormigona detr谩s de la chapa, sirviendo 茅sta como encofrado perdido y armadura. Esta es una opci贸n v谩lida para macizos de calidad mala o muy mala, aunque, seg煤n indica Romana (2001), su utilizaci贸n ha deca铆do en Espa帽a debido a la popularizaci贸n del Nuevo M茅todo Austr铆aco. Este sistema incorpora los siguientes elementos:

  • Chapas met谩licas troqueladas, onduladas y curvadas, de 2 a 3 mm. de espesor y 1 m2 de superficie 煤til, solapadas y unidas entre s铆 por medio de pasadores tambi茅n met谩licos.
  • Cimbras de montaje o cerchas, formadas por perfiles de acero de ala ancha (HEB) con 3 o聽4 articulaciones que facilitan el montaje de la chapa a la que sirven de soporte.
  • Tubos separadores met谩licos, para arriostrar las cimbras y fijar su distancia. Las cerchas llevan unas chapas preparadas para encajar los separadores en ellas.

La aplicaci贸n del sistema Bernold es compatible con el control y gunitado del terreno y adem谩s proporciona un refuerzo adicional con el recubrimiento final del t煤nel realizado con los elementos anteriores, de la siguiente forma: Conforme se va realizando la excavaci贸n se van colocando las cimbras de montaje, arriostradas con los tubos separadores. La distancia entre cimbras es normalmente de 0,96 m. Partiendo de la base y a cada lado de la secci贸n, se va montando la chapa Bernold, solapando y uniendo los sucesivos tramos con pasadores hasta llegar a la clave del t煤nel.

Chapa Bernold

Chapa Bernold

Colocada la chapa se hormigona el hueco que queda entre ella y la superficie del terreno, que debe tener un espesor m铆nimo de 1/15 a 1/20 del radio de la secci贸n. Las ranuras de la chapa facilitan su adherencia y completa uni贸n con el hormig贸n al refluir 茅ste por ellas y por los huecos que quedan entre los solapes de los tramos contiguos; al mismo tiempo, estas ranuras facilitan la eliminaci贸n del agua sobrante durante el vibrado.

El hormig贸n que se emplea tiene una dosificaci贸n de cemento de 250-300 kg/m3, una relaci贸n a/c = 0,4-0,5 y un tama帽o m谩ximo de 谩ridos de 30 mm. El tape frontal es perdido y se realiza normalmente con metal deplov茅 o nervometal.

Como en cualquier m茅todo de excavaci贸n-entibaci贸n, el sistema Bernold puede combinarse con el bulonado, la inyecci贸n u otros medios de refuerzo complementario, aunque las cerchas y la chapa por su forma, ya constituyen un medio altamente resistente y capaz de absorber cargas disim茅tricas. Su empleo es muy recomendable en las zonas de boquillas y en el cruce de fallas o zonas tectonizadas.

Fuente: Tedesa, t茅cnicas de entibaci贸n, s.a. http://www.dfdurofelguera.com/catalogo_tedesa/prod/prod_cat/chapa/Bernold/bernold.pdf

Fuente: Tedesa, t茅cnicas de entibaci贸n, s.a. http://www.dfdurofelguera.com/catalogo_tedesa/prod/prod_cat/chapa/Bernold/bernold.pdf

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F.; ALCAL脕, J. (2012).聽T茅cnicas de voladuras y excavaci贸n en t煤neles.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 530, 165 pp.

ROMANA, M. (2001). Recomendaciones de excavaci贸n y sostenimiento para t煤neles. Revista de Obras P煤blicas, 148(3408):19-28. (link)

6 junio, 2016
 
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