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HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL


Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - COSTE Y PRODUCCIÓN DE LOS EQUIPOS, Estudio del trabajo y producción de los equipos, HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, Mecanización de las obras y costes de explotación de la maquinaria    

Los operadores o maquinistas de las máquinas empleadas en obras públicas constituyen una pieza clave en el funcionamiento de cualquier obra. La complejidad de algunos equipos y la incidencia de la maquinaria en los costes de producción, precisan de especialistas con una formación adecuada, capacidad de trabajar en equipo y con un fuerte sentido común. No en vano, una parte importante de las medidas de seguridad en el trabajo dependen de estos especialistas.

Os dejo un vídeo realizado por Structuralia que nos ofrece un perfil de este tipo de trabajo y unos trazos respecto a sus orígenes en la historia. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia,  158 pp.

YEPES, V. (2014). Equipos de compactación superficial. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 187. Valencia, 113 pp.

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.

 

11 octubre, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, La organización, planificación y control de las obras, ORGANIZACIÓN Y PLANIFICACIÓN DE OBRAS    

Una obra de tamaño medio suele estar dirigida por el jefe de obra, del que normalmente dependen tres departamentos, los servicios técnicos, los servicios administrativos y la producción propiamente dicha. En la Figura se presenta un organigrama tipo para estas obras.

Organización obra

El jefe de obra es la persona que asume la responsabilidad de los objetivos asignados. Es fácil que dependa del director técnico de la empresa constructora o del jefe de un grupo de obras. Entre sus cometidos, y seguro que me dejo alguno muy importante, se encuentran:

  • La organización de los recursos humanos, económicos y materiales de la obra.
  • La representación de la empresa y el trato con el personal.
  • La definición, junto con la dirección facultativa, de aquellos puntos del proyecto que presentan indefiniciones o dudas.
  • La confección de las listas de unidades de obra o de materiales (subcontratistas, procedencia de materiales, etc.).
  • La decisión sobre el emplazamiento de las instalaciones y talleres.
  • El análisis de los procesos constructivos.
  • La responsabilidad en la seguridad y salud de los trabajadores a su cargo.
  • La planificación de los trabajos.
  • La coordinación y el seguimiento de la ejecución.
  • La relación con la oficina central de la empresa, el cliente y los subcontratistas.
  • La colaboración, con la dirección facultativa, en la elaboración de las certificaciones y la liquidación de la obra.

 

El jefe de obra también responde de la gestión administrativa: recepción y almacenamiento de los materiales, consumo de materiales, inventarios de obra, contratación y gestión del personal, valoración de los trabajos de subcontratistas, gestión de maquinaria y de consumos de combustible, electricidad, etc. En cuanto a la ejecución propiamente dicha, esta figura dirige las operaciones preparatorias al inicio de las obras, ordena los trabajos del personal y la maquinaria y la aplicación correcta de los materiales. Asimismo tiene asignada la responsabilidad del control de los tajos, de los subcontratistas, de los partes de trabajo y de la seguridad y salud en la obra.

Sin embargo, en estos cometidos, el jefe de obra necesita de una organización capaz de ayudarle en la consecución de los objetivos. Los jefes de producción (cuando las obras son importantes), los encargados de obra y los capataces completan, a grandes rasgos, la organización necesaria para llevar adelante la obra.

Por tanto, la profesión de jefe de obra requiere de ciertas habilidades como la negociación, el trato con empleados y clientes, sus habilidades en la gestión económica y financiera, su visión de negocio, su resiliencia frente a las dificultades, que hacen de esta profesión un reto. Podría decirse que, salvando las distancias, sería lo equivalente a un director en una fábrica, en un hospital o en un banco. Una profesión nada fácil, que requiere una fuerte vocación y que mejora con la experiencia.

Os dejo un estupendo vídeo de Structuralia sobre el jefe de obra, sus orígenes y cometidos. Espero que os guste.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

YEPES, V. (2008). Site Setup and Planning, in Pellicer, E. et al.: Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, pp. 102-114. ISBN: 83-89780-48-8.

25 septiembre, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, MAQUINARIA Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS, Métodos constructivos de puentes y estructuras singulares, Procedimientos constructivos de cimentaciones, sistemas de retención de tierras y anclajes    

Disposición general de un cajón neumático (adaptado de Wilson y Sully, 1949)

Disposición general de un cajón neumático (adaptado de Wilson y Sully, 1949)

Un cajón es una estructura que hundida a través  del terreno o del agua permite colocar la cimentación a la profundidad de proyecto, y que posteriormente pasa a formar parte de la estructura definitiva. Estos cajones pueden ser de fondo abierto o de fondo cerrado (ver cajones flotantes). Nos centraremos en este post en los cajones de fondo abierto en las que existe una cámara de trabajo sometida a una presión superior a la atmosférica para impedir que el agua entre en la excavación. Se trata de las cimentaciones mediante cajones neumáticos o de aire comprimido.

Alguien puede preguntarse a qué viene un post sobre una técnica que tiene riesgos evidentes de ejecución y que ya en un artículo de Presa y Eraso (1970) nos avisaba que era una técnica en trance de desaparecer. Hoy día existen procedimientos (por ejemplo pilotes de gran diámetro) que son más sencillos de construir, suficientemente seguros, rápidos y económicos que permiten evitar riesgos innecesarios, especialmente los procesos de compresión y descompresión que requieren tiempos suficientes, tal y como ocurre en los trabajos realizados por los buzos o submarinistas. Pues bien, razones históricas y docentes nos llevan
a analizar brevemente este procedimiento constructivo y a dejar unas cuantas referencias al lector curioso que quiera ampliar información al respecto.

En 1830 el británico Thomas Cochrane ideó y patentó un sistema para cimentar en seco, mientras que en Francia, de forma paralela, el ingeniero de minas francés Jacques Triger ideó en el año 1839 un sistema para poder excavar en el interior de la mina de Chalonnes  -que dirigía- en la zona cubierta por el agua del cercano río Loira. Mediante una cámara llena de aire a presión conseguía evitar la entrada del agua y así poder trabajar cómodamente. Habían inventado el cajón de aire comprimido.

Figura. Puente de Saltash (Isambar K. Brunel, 1854-1859) . Wikipedia

El aire comprimido fue empleado por primera vez en cajones de puentes por John Wright en 1851 para los pilares de puente Rochester, y algunos años más tarde por Isambard K. Brunel en el puente Saltash. El primero que lo utilizó en cimentaciones de puentes muy grandes fue James B. Eads, en el puente St. Louis sobre el río Mississippi, comenzado en 1864. El capitán Eads conocía muy bien el Mississippi, por eso sabía que el lecho era muy socavable. En una ocasión había buceado con escafandra durante una de las crecidas del rió y pudo observar el movimiento de las arenas del fondo. Por eso no dudó en bajar las cimentaciones a gran profundidad por debajo del lecho del río. Los dos pilares situados en el río se hundieron por medio de aire comprimido hasta profundidades de 26 y 28 m bajo el nivel del agua, lo que constituyó un éxito notable ya que los efectos fisiológicos al trabajar bajo elevadas presiones de aire eran más o menos desconocidos por aquel tiempo. Los métodos de hundimiento ideados por Eads han variado hasta ahora únicamente en algunos detalles. Daniel E. Moran introdujo en 1936 un nuevo tipo de cajón conocido con el nombre de “cajón de flotación”, siendo empleado para el puente sobre la  bahía de San Francisco-Oakland.

Puente de St. Louis sobre el río Mississippi (James B. Eads, 1864-1874). Wikipedia

Puente de Brooklyn, Nueva York (John Augustus Roebling, 1867-1883)

En Estados Unidos el ejemplo más llamativo en el uso de cajones de aire comprimido es el puente de Brooklyn. Se trata de cajones de 52 por 31 m, en el lado de Nueva York, que se dividieron en seis habitaciones donde trabajaban entre 15 y 20 personas en cada una de ellas –hasta 180 personas en su interior- y lo bajaron cerca de 24 m bajo las aguas del Hudson. Hubo grandes problemas y accidentes con las descompresiones, donde la mitad de los trabajadores sufrieron graves secuelas, y donde el propio Washington Roebling,  ingeniero jefe tras la muerte de su padre John A. Roebling, diseñador del puente, sufrió también las secuelas tras una visita de obra.

Cajones de aire comprimido para la cimentación del puente de Brooklyn

El procedimiento constructivo consiste en la hinca de un cajón con su borde inferior biselado o con forma de cuchilla que se va construyendo a medida que progresa la excavación del material que va quedando encerrado en su interior. Cuando se alcanza el lecho de roca, la cámara de trabajo se llena de hormigón y se convierte en la base permanente para la cimentación.  Su uso se limita a terrenos muy permeables o flojos debido al posible sifonamiento, cuando no sea posible el uso de un método alternativo. Antes de iniciar el proceso constructivo se hunde como un cajón abierto, tan profundo como sea posible. Mediante la inyección de aire comprimido se evita el desmoronamiento de las paredes.

El cajón de aire comprimido suele tener un cilindro de acceso para los trabajadores,  y otro cilindro independiente para los cangilones donde se coloca el material excavado. Hay unas compuertas herméticas que permiten mantener constante la presión de la campana durante la entrada y la salida de trabajadores y materiales. La presión debe equilibrarse en ambos lados de la compuerta para poder abrirla.

Mediante este método se pueden llegar a estratos de hasta 35 m de profundidad bajo el nivel del agua (pues los hombres no pueden trabajar a presiones de aire superiores a los 3,5 kg/cm2), no es necesario el agotamiento, es posible el acceso directo al fondo para vencer ciertos obstáculos durante el proceso de hinca y el fondo, una vez alcanzado, se puede observar y limpiar directamente, por lo que se garantiza unas condiciones buenas de cimentación. Sin embargo, entre los inconvenientes de este tipo de técnica destacan los siguientes: costes unitarios por material excavado altos y primas por peligrosidad a los trabajadores, pues se puede producir la muerte de los trabajadores por asfixia si hay una descompresión rápida de la cámara de trabajo. Ello obliga a duplicar las fuentes de energía para mantener la seguridad en la presión de aire.

Referencias:

Marsal, R.; Lloréns, M. (1980). Cimentaciones semiprofundas, en Jiménez-Salas, J.A. (Ed.) Geotecnia y Cimientos III: 212-251. Editorial Rueda, Madrid.

Presa, J.; Eraso, A. (1970). Las cimentaciones realizadas con cajones de aire comprimido. Una técnica en trance de desaparecer. Revista de Obras Públicas, 117(3064):855-862.

Tomlinson, M.J. (1982). Diseño y construcción de cimientos. Urmo, S.A. de Ediciones, Bilbao.

Willson, W.S.; Sully, F.W. (1949). Compressed-air caisson foundations. Inst. C.E. Works Comstruction Paper núm. 13.

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. ISBN: 978-84-9048-457-9.

 

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22 septiembre, 2017
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, Infraestructuras hidráulicas, energéticas y de ingeniería sanitaria, TIPOLOGÍAS DE OBRAS Y PLANTEAMIENTOS CONSTRUCTIVOS    

El valle de Vajont tras el derrumbe del monte Toc que causó el desastre. Wikipedia

La presa de Vajont fue construida el año 1961 en los Pre-Alpes italianos a unos 100 kms al norte de Venecia, Italia. Era una de las presas más altas del mundo, con 262 m de altura, 27 m de grosor en la base y 3,4 m en la cima. Desde el principio, los técnicos ya detectaron problemas por corrimientos de tierras, por lo que recomendaban no llenar el embalse por encima de cierto nivel de agua. A las 22.39 h del día 9 de octubre de 1963, la combinación del tercer rellenado del depósito produjo un gigantesco deslizamiento de unos 260 millones de m3 de tierra y roca, que cayeron en el embalse, prácticamente lleno, a unos 110 km/h. El agua desplazada resultante produjo que 50 millones de m3 de agua sobrepasasen la presa en una ola de 90 m de altura. A pesar de eso, la estructura de la presa no recibió daños importantes. La tragedia podría haber sido aún mayor si la presa se hubiera derrumbado, vertiendo otros 50 millones de m3 que a pesar de todo permanecieron embalsados. El formidable tsunami consecuencia del deslizamiento destruyó totalmente el pueblo de Longarone y las pequeñas villas de Pirago, Rivalta, Villanova y Faè. Varios pueblos del territorio de Erto y Casso y el pueblo de Codissago, cerca de Castellavazzo, sufrieron daños de importancia. Unas 2.000 personas fallecieron. Los destrozos fueron producidos exclusivamente por el desplazamiento de aire al explotar la ola en los pueblos colindantes.

Animación del deslizamiento. Fuente: http://ireneu.blogspot.com.es

¿Cómo pudo suceder un desastre de tales proporciones? ¿Se pudo evitar? Es mucha la información en distintas webs sobre la tragedia de Vajont. Nos pone en guardia sobre los límites de la técnica y del sentido común. Desgraciadamente, se ha convertido en un ejemplo en el que el hombre decidió retar a la naturaleza y esta le avisó de lo que podía suceder, pero cuando los responsables decidieron mirar hacia otro lado, el desastre llegó con sus mayores consecuencias.

En un documental emitido por el canal Historia, una de las víctimas relata que un ingeniero dijo a su abuela: “Recuerde que la presa no se caerá porque está muy bien hecha, pero la montaña cederá, y acabarán atrapados como ratas”. A continuación os dejo varios de estos vídeos al respecto para la reflexión.

 

 

 

 

31 agosto, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, MAQUINARIA Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS, SEGURIDAD Y SALUD    

El ferrallista, también llamado ferralla, es el profesional que, dentro de una obra de construcción, se encarga de la elaboración y colocación del hierro con el que se hacen las estructuras de hormigón armado. Las principales tareas de estos trabajadores son las siguientes:
  1. Interpretar la documentación técnica, para preparar los trabajos de elaboración de armaduras, de manera que éstos se puedan realizar coherentemente.
  2. Medir, cortar y doblar las barras de acero que formarán parte de la armadura de elementos constructivos de hormigón armado, de acuerdo con las especificaciones técnicas suministradas.
  3. Montar armaduras para elementos constructivos de hormigón armado, con barras preformadas y siguiendo las especificaciones técnicas que se indiquen
  4. Instalar y montar en obra armaduras realizadas en el taller, así como complementarlas o confeccionar otras in situ, de acuerdo con los requerimientos del proyecto
Un aspecto a tener en cuenta, pero que será objeto de otro post, es la progresiva industrialización en la fabricación de la ferralla. La normalización de los esquemas de armaduras y los procesos de industrialización en su montaje, proporcionan ventajas evidentes a tener en cuenta.
En el siguiente enlace de la Junta de Andalucía podéis ver un documento sobre este oficio que os puede ser de interés: http://www.juntadeandalucia.es/servicioandaluzdeempleo/web/websae/export/sites/sae/es/empleo/buscarTrabajo/eligeProfesion/galeriaPDFs/Detalle/015006Ferra.pdf

Os adjunto dos vídeos, uno de Structuralia y otro de la Junta de Andalucía que describen este oficio. En uno de ellos podréis descubrir algunas malas prácticas en relación con la seguridad. Espero que os gusten.

26 junio, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL, MAQUINARIA Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS, Plantas de prefabricados de hormigón    

581100pilares_hormigon-prefabricadosAlejandro López Vidal y David Fernández Ordoñez acaban de publicar una reseña de gran interés sobre la construcción con prefabricados de hormigón (http://www.andece.org/IMAGES/BIBLIOTECA/historia_prefabricados_noticreto.pdf). Este artículo se ha publicado en la revista Noticentro, en su número 133 correspondiente a noviembre y diciembre de 2015. Espero que os sea interesante su lectura.

Descargar (PDF, 2.76MB)

23 junio, 2017
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

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Los días 27 y 28 de mayo de 1937 fueron los días de la inauguración del puente Golden Gate. De este puente se ha escrito mucho, incluso algún post hemos escrito en este blog. Sin embargo, lo importante es que en Radio Nacional se hicieron eco de la noticia y en el programa “Esto me suena. Las tardes del Ciudadano García” y pudimos hablar durante unos minutos no sólo de este puente, sino de la importancia de la ingeniería española y de su difusión.

Os dejo el programa sacado directamente de la web de Radio Nacional. La entrevista dura hasta el minuto 18. Espero que os guste.

 

 

 

17 junio, 2016
 

Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Santa Sofía, en Estambul

La ingeniería romana declinó después de 100 d.C., siendo a partir de ese momento sus avances modestos. De hecho, hay quien opina que uno de los factores clave que contribuyeron a la caída del Imperio Romano, fue, precisamente, el estancamiento producido en la ciencia y la ingeniería. Aunque el año 476 d.C. indica dicha caída, es probable que las leyes impuestas cerca de 301 d.C. por Diocleciano, por las que pretendía reformar el control de precios y salarios, fuesen el inicio del declive. Dichas leyes, orientadas a proporcionar estabilidad económica, obligaban a todo hombre del imperio a seguir el oficio de su padre. No deja de sorprender cómo las crisis económicas no son algo nuevo. Pero sigamos con lo que estamos. (más…)

30 marzo, 2016
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Pirámide de Kefrén y la Gran Esfinge de Guiza.

Es difícil calcular el número de artículos, posts, comentarios o reportajes sobre las pirámides o sobre el Antiguo Egipto. Algunos muy serios, otros rozando lo exotérico. Aquí, evidentemente, no podemos más que dar dos pinceladas sobre el tema. Sin embargo, tras otros posts que ya hemos hecho sobre la ingeniería de otros tiempos, es imposible saltarnos esta época tan determinante. Vamos, pues, a ello.

Alguna de las obras más espectaculares de todos los tiempos fueron realizadas por los egipcios, como el muro de la ciudad de Menfis. Se localizaba la ciudad a unos 19 Km al norte de El Cairo actual. Allí además se hizo necesaria la construcción de diques y canales, además de complejos sistemas de irrigación, lo que dio origen a la agrimensura y la matemática correspondiente. En el caso de tener que elevar el agua para el regadío, se utilizaba un aparato denominado cigüeñal “shaduf“. El dispositivo consiste en una cubeta unida mediante una cuerda al extremo largo de un palo apoyado, con un contrapeso en su extremo corto. Bastaba aplicar una fuerza de contrapeso para levantar la cubeta y balancear el palo sobre su fulcro. Sorprendentemente, estos aparatos aún siguen empleandose hoy día en Egipto. (más…)

2 enero, 2016
 
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Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - HISTORIA DE LA INGENIERÍA CIVIL    

Monumento de Stonehenge, en Salisbury (Inglaterra). 2200 a.C.

Monumento de Stonehenge, en Salisbury (Inglaterra). 2200 a.C.

Hoy es el solsticio del invierno, y nada mejor que hablar de un monumento muy relacionado con él: Stonehenge. Los dólmenes fueron los primeros grandes monumentos europeos de piedra y datan de alrededor de 4500 a.C. Son restos de antiguas cámaras funerarias y consisten en una gran piedra horizontal que se sustenta sobre otras verticales. Destaca, por la dificultad en la construcción de aquellos años, el monumento de Stonehenge. Es un círculo de piedras que se encuentra en la llanura de Salisbury (Inglaterra), que se comenzó a construir hacia el 2200 a.C. El círculo exterior soportó en un principio un dintel arqueado que, a su vez rodeaba a cinco trilitos (dolmen de dos piedras que sostienen a una tercera en posición horizontal) dispuestos en forma de U. Parte de las piedras se trajeron de más de 216 km de distancia, desde Gales. Los constructores debieron transportar las piedras sobre troncos, lo cual parece realmente increíble. (más…)

21 diciembre, 2015
 
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