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EXCAVACIONES Y VOLADURAS


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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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - EXCAVACIONES Y VOLADURAS, Explosivos y accesorios de voladura    

Uso del fuego griego, seg煤n un manuscrito bizantino.

Un explosivo es una sustancia o mezcla de sustancias que, mediante un est铆mulo externo, pueden transformarse repentinamente en un gran volumen de gases y sustancias vol谩tiles a gran temperatura. Pueden considerarse como sistemas qu铆micos en equilibrio inestable, de forma que un impulso de energ铆a inicial debidamente suministrada da lugar a la explosi贸n.

Pero, 驴qui茅n invent贸 los explosivos? Parece ser que los chinos ya utilizaron desde el siglo I d. de J.C. la p贸lvora negra o p铆rica, una primera sustancia con combusti贸n lo suficientemente r谩pida para constituir una explosi贸n, y que era utilizada probablemente con fines pirot茅cnicos. Fue a partir del siglo XII cuando los 谩rabes empezaron a usarla como explosivo propulsor de los fusibles, si bien los bizantinos ya la hab铆an utilizado antes en el llamado “fuego griego“.

El “fuego griego”, tambi茅n conocido como “fuego marino”, era (m谩s…)

4 abril, 2016
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Equipos de dragado, Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, EXCAVACIONES Y VOLADURAS    

En las operaciones de limpieza de sedimentos a lagos y lagunas en 谩reas profundas o de dif铆cil acceso a retroexcavadoras convencionales se pueden utilizar las dragas, o bien esta m谩quina algo especial: se trata de una retroexcavadora con flotadores. Espero que os gusten los v铆deos que os paso sobre estas retroexcavadoras anfibias.

(m谩s…)

4 enero, 2016
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - Equipos de excavaci贸n y carga de tierras, EXCAVACIONES Y VOLADURAS, HISTORIA DE LA INGENIER脥A CIVIL    

Richard L. Edgeworth (1744-1817)

El paradigma de la m谩quina empleada en ingenier铆a civil es la topadora, explanadora, o como lo conocemos habitualmente, el bulldozer. Aunque se trata de un tractor sobre cadenas, tambi茅n podemos encontrarlo sobre neum谩ticos (turnadozer), aunque es m谩s raro. Pues bien, nuestro protagonista no naci贸 de sopet贸n, sino que fue poco a poco mejorando de ideas previas. Si empez贸 su trayectoria en el mundo de la agricultura, ha pasado por la guerra y por la ingenier铆a civil y la miner铆a. Veamos, en dos pinceladas, cu谩l fue el oscuro nacimiento del bulldozer.

La historia del bulldozer, tal y como hoy la conocemos, surgi贸 de mejoras sucesivas que tuvieron su comienzo con el invento del tractor sobre orugas. Su aparici贸n exacta en el tiempo es un poco oscura, pero en 1713, Frenchman M. D鈥橦ermand propuso un tractor de este tipo traccionado por cabras. Hubo que esperar a 1770 para que Richard Lovell Edgeworth patentara el sistema pero propulsado a vapor. Otros inventos posteriores que mejoraron el sistema fue el desarrollado en 1826 por George Calley, unas orugas a las que denomin贸 鈥渧铆a f茅rrea universal鈥 (continuous track system, en ingl茅s).聽Otro invento, el denominado 鈥渃arruaje con orugas movibles鈥, fue obra de Dimitri Sagryazhsky, pero no pas贸 de ser un dibujo sobre un papel. Otra patente fue la de James Boydell, que registr贸 鈥渦na rueda de v铆a f茅rrea sin fin鈥. En la Guerra de Crimea (1853-1856) ya se usaron los primeros tractores de este tipo propulsados a vapor. (m谩s…)

10 diciembre, 2015
 
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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    

Tunel con cami贸n

Zipper truck system

驴Se puede construir r谩pidamente un t煤nel usando un cami贸n como apoyo y usando piezas prefabricadas? Os voy a dejar este v铆deo donde se puede ver la originalidad del proceso constructivo. Adem谩s, no hay mejor forma de ver c贸mo funcionan las piezas que conforman un arco. Espero que os guste.

En este otro v铆deo se muestra c贸mo se puede construir un arco tambi茅n con piezas prefabricadas a modo de dovelas.

 

8 noviembre, 2015
 
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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    

La perforaci贸n horizontal con tornillo helicoidal (horizontal auger boring) es una tecnolog铆a sin zanja (trenchless) que se utiliza para instalar tuber铆as met谩licas o de hormig贸n de di谩metros entre 100 y 1500 mm en terrenos blandos sin bloques. La perforaci贸n se realiza mediante el corte de un eje broca equipado con bordes de corte tipo cincel. Los escombros se evacuan del tornillo sin fin a trav茅s de la tuber铆a y son conducidos hasta el inicio de la perforaci贸n. Esta tecnolog铆a permite instalaciones hasta de 240 m de longitud con control de direcci贸n en los 360潞 vertical y horizontal). Es un procedimiento muy 煤til en instalaciones bajo estructuras como v铆as de cualquier tipo, cuerpos de agua, edificaciones etc.

Os dejo algunos v铆deos para ve谩is su funcionamiento. El primero es una t茅cnica no guiada, el segundo, t茅cnica guiada.

聽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.

 

 

29 octubre, 2015
 

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