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M谩quinas para la fabricaci贸n del hormig贸n

https://www.centralde.com/tienda/camiones-hormigonera/

驴Qu茅 maquinaria es necesaria para la fabricaci贸n del hormig贸n? Existen m煤ltiples equipos para realizar esta tarea, desde plantas fijas, m贸viles, m谩s o menos automatizadas, hasta los propios camiones hormigonera.

Sea cual sea el procedimiento, es muy importante conseguir la mezcla 贸ptima en las proporciones precisas de 谩ridos de distintos tama帽os, cemento y agua. No hay una mezcla 贸ptima que sirva para todos los casos.聽La dosificaci贸n adecuada debe tener en cuenta la resistencia mec谩nica, factores asociados a la fabricaci贸n y puesta en obra, as铆 como el tipo de ambiente a que estar谩 sometido.聽Los materiales se amasan en hormigonera o amasadora para conseguir una mezcla homog茅nea de todos los componentes. El 谩rido debe quedar bien envuelto por la pasta de cemento.聽Posteriormente la mezcla se debe transportar al tajo de obra de forma que no var铆e la calidad del material.

Pero para tener una visi贸n clara sobre este tema, os dejo la presentaci贸n del profesor Juli谩n Alcal谩, que espero os sea de utilidad.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2014).Fabricaci贸n, transporte y colocaci贸n del hormig贸n.Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 189 pp.

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4 noviembre, 2017
 
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Perforaci贸n percusiva por compactaci贸n (impact moling)

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.

 

Previsi贸n de repuestos de una m谩quina

Para un buen funcionamiento de una m谩quina es necesario mantener un stock de piezas de recambio y un utillaje adecuado. Si bien mantener estas existencias significa una fuerte suma de capital inactivo, tambi茅n es cierto que la falta de recambios puede suponer p茅rdidas importantes en la producci贸n.

La previsi贸n de los repuestos necesarios de un elemento de una m谩quina para un periodo de tiempo determinado depende de su tasa de fallos. Cuando los fallos aparecen de forma independiente, la distribuci贸n de Poisson proporciona la probabilidad de que un suceso con una tasa de fallos constante l ocurra r veces en un intervalo de tiempo t:

Formula 1

Se comprueba que para r = 1 la distribuci贸n de Poisson describe el modelo exponencial de fallo descrito anteriormente.

Para el c谩lculo del n煤mero de repuestos, se puede acumular la probabilidad de tener r fallos o menos en un intervalo de tiempo t:

Formula 2A continuaci贸n os dejo un Polimedia donde se explica con detalle la funci贸n de distribuci贸n de Poisson. Espero que os sea 煤til.

Referencias:

YEPES, V. (1997).聽Equipos de movimiento de tierras y compactaci贸n. Problemas resueltos.聽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.

2 noviembre, 2017
 
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Tipolog铆a de las estaciones de bombeo

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

1 noviembre, 2017
 
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Motores endot茅rmicos o de combusti贸n interna

Un motor es la parte de una m谩quina capaz de hacer funcionar algo transformando alg煤n tipo de energ铆a (el茅ctrica, de combustibles f贸siles, etc.), en energ铆a mec谩nica capaz de realizar un trabajo. En los autom贸viles este efecto es una fuerza que produce el movimiento. De hecho, gran parte de la maquinaria empleada en ingenier铆a civil utiliza motores de combusti贸n interna para su funcionamiento, especialmente motores diesel turboalimentados. En este post vamos a repasar muy brevemente este tipo de motores y dejaremos alguna animaci贸n para su mejor comprensi贸n. En otros posts profundizaremos en la explicaci贸n y funcionamiento m谩s detallado.

Los motores t茅rmicos producen trabajo aprovechando la energ铆a de los cuerpos que se encuentran a una temperatura elevada. A este tipo pertenecen los motores de combusti贸n, en el que el medio de trabajo o sustancia a la que se le va a extraer la energ铆a t茅rmica ha adquirido su alta temperatura aprovechando el calor desprendido de una combusti贸n. En la Tabla 1聽 se clasifican los motores t茅rmicos de combusti贸n.

聽 MOTORES T脡RMICOS 聽 Combusti贸n interna 聽 Combusti贸n externa
Alternativos De explosi贸nDiesel聽 M谩quina de vapor
聽 Rotativos De explosi贸nTurbina de gas聽 Turbina de vapor

Tabla 1.-聽Clasificaci贸n de los motores t茅rmicos de combusti贸n.

Los motores endot茅rmicos o de combusti贸n interna aprovechan la energ铆a generada por la expansi贸n de un combustible en el interior de una c谩mara transform谩ndola en movimiento. Si bien existen antecedentes a mediados del siglo XVII con Huygens y Papin con motores de p贸lvora, no fue hasta 1794 en el que el ingl茅s Robert Street patent贸 el primer motor alternativo de combusti贸n interna que utilizaba una mezcla de aire y combustible gaseoso. El primer motor de este tipo capaz de soportar una utilizaci贸n continuada en el 谩mbito industrial fue construido por el franc茅s Etienne Lenoir en 1859, siendo mejorado notablemente por el alem谩n Nikolaus Otto en 1876 con su motor de cuatro tiempos.

El primer motor de gasolina fue dise帽ado y patentado por el ingeniero alem谩n Gottlieb Daimler en 1885, y en 1892 su compatriota Rudolf Diesel patenta el primer motor de encendido de compresi贸n.

Los motores de combusti贸n interna pueden clasificarse atendiendo a diferentes conceptos:

  • Por la forma de iniciar la combusti贸n: Motores Otto (motores de explosi贸n: encendido por chispa) y motores Diesel (encendido por compresi贸n).
  • Por el ciclo de trabajo: Motores de 4 tiempos y motores de 2 tiempos.
  • Por el movimiento del pist贸n: Motores de pist贸n alternativo y motores de pist贸n rotativo.

El motor de combusti贸n interna alternativo es una m谩quina t茅rmica de desplazamiento positivo que permite la transformaci贸n de energ铆a t茅rmica obtenida mediante un proceso de combusti贸n en el propio fluido operante, en energ铆a mec谩nica mediante el movimiento lineal de un 茅mbolo. El fluido comprime y expande un volumen cerrado deformable formado por el cilindro, el pist贸n y la culata.

Motor de explosi贸n de cuatro tiempos

Dentro de los motores de combusti贸n interna rotativos, el motor Wankel, cuya patente data de 1936, se diferencia enormemente de los motores convencionales. Conserva el producto, la compresi贸n, la potencia y el ciclo familiar del extractor, pero utiliza, en vez de un pist贸n, de un cilindro y de v谩lvulas mec谩nicas, un rotor triangular que gira alrededor del exc茅ntrico. Otro tipo son las turbinas de gas, que son motores聽 compuestos por uno o varios compresores, una o varias c谩maras de combusti贸n dispuestas anularmente alrededor del eje de la m谩quina, una turbina de uno o varios escalones que acciona el compresor y una turbina de potencia donde el trabajo producido se puede utilizar para generar energ铆a el茅ctrica, mover la h茅lice de una aeronave, etc. Adem谩s lleva un peque帽o motor de arranque y un sistema de inyecci贸n del combustible en la c谩mara de combusti贸n y de regulaci贸n del r茅gimen de la m谩quina.

Motor Wankel

Os paso un v铆deo explicativo de la academia SERFA al respecto.

Referencias:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Electrobombas sumergibles para pozos profundos

Electrobomba sumergible para pozos (McNaughton)

Electrobomba sumergible para pozos (McNaughton)

Son bombas con rodetes radiales o semiaxiales de m煤ltiples etapas superpuestas dise帽adas para bombear desde pozos profundos (hasta 350 m) y de peque帽a secci贸n (4鈥 a 14鈥). Se pueden impulsar caudales de hasta 450 m3/h. Constan de un motor el茅ctrico del tipo 鈥渏aula de ardilla鈥 de 2 a 250 kW, provisto de estator con bobinado de conducciones especialmente aislado con PVC y compensador de dilataciones y contracciones por cambios de temperatura.

El factor m谩s desfavorable para este tipo de bombas es la presencia de arena (da帽os a partir de m谩s de 25 g de arena por m3). An谩logamente hay que determinar la composici贸n del agua, su pH, el contenido de CO2, etc. Estas circunstancias son importantes en el momento de elegir la bomba adecuada a la presencia de estos componentes corrosivos o abrasivos.

No son imprescindibles los cuidados de mantenimiento, no se producen aver铆as por heladas, ni ocurren problemas de aspiraci贸n ni de ruido; estas circunstancias justifican la econom铆a de su uso, siempre que los grupos utilizados est茅n bien proyectados y sean resistentes y equilibrados. Sin embargo, en caso de aver铆a del motor se debe extraer toda la columna.

Os dejo un par de v铆deos sobre la instalaci贸n de este tipo de bombas.

Referencia:

YEPES, V.; MART脥, J.V. (2017).聽M谩quinas, cables y gr煤as empleados en la construcci贸n.聽Editorial de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

29 octubre, 2017
 
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Encofrado trepante

Un encofrado trepante es una estructura de soporte de encofrado que, mediante soluciones hidr谩ulicas y mec谩nicas, se eleva sin necesidad alguna de gr煤a, levantando consigo el encofrado. La gran ventaja de este sistema constructivo es que no necesita apoyarse en el suelo. Los sistemas trepantes, mediante anclajes instalados en cada fase de hormigonado, se apoyan en el hormig贸n ya fraguado de la fase anterior y sirven para conformar una plataforma de trabajo en altura. Se basa en gu铆as de acero fijadas a la propia estructura con anclajes recuperables que sustentan plataformas de trabajo donde se sit煤an a su vez los encofrados verticales.

Estos encofrados se utilizan cuando la altura de la estructura es considerable. Con ello se consiguen distintos objetivos:

  • Evita las altas presiones de hormigonado
  • Reutiliza y amortiza el material del encofrado
  • Adapta el ritmo de hormigonado de la estructura al proceso constructivo general (ferrallado, etc.)
  • Trabajar con seguridad en altura
Se pueden clasificar los sistemas trepantes en funci贸n del tipo de movimiento que realizan, en funci贸n del tipo de enconfrado (a una o dos caras) y del tipo de consola de trepado (consola fija o m贸vil). Si atendemos al tipo de movimiento, los tipos son los siguientes:
  1. Plataforma de trabajo y encofrado se mueven de una fase a otra por separado con gr煤a.
  2. Plataforma de trabajo y encofrado se mueven de una fase a otra conjuntamente. Este movimiento puede realizarse de diversas formas:
  • Sistemas de trepado convencionales: con gr煤a
  • Sistemas de trepado guiados: con gru谩, manteniendo la estructura de las plataformas guiada en los muros
  • Sistemas autotrepantes: mediante medios hidr谩ulicos acoplados a las plataformas, sin necesidad de gr煤a

https://www.peri.es/productos/soluciones-para-obra-civil/sistemas-de-trepado/cb-climbing-formwork.html

En este enlace pod茅is ver las normas t茅cnicas de prevenci贸n para este tipo de sistema de enconfrado: http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/NTP/Ficheros/821a921/836%20web.pdf

Os paso unos v铆deos explicativos de este sistema de encofrado. Espero que os gusten.

Referencias:

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2004).聽Temas de procedimientos de construcci贸n. Cimbras, andamios y encofrados.聽Editorial de la Universidad Polit茅cnica de Valencia. Ref. 2004.441. Valencia.

28 octubre, 2017
 
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Acoplamiento de m谩quinas de transporte y movimiento de tierras

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
 
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Recomendaciones sobre la fabricaci贸n y puesta en obra del hormig贸n

21337_10491_3Os paso a continuaci贸n una serie de tuits que puse en mi cuenta @vyepesp聽durante varios d铆as sobre algunos consejos pr谩cticos relacionados con la fabricaci贸n y puesta en obra del hormig贸n. Estoy convencido de que muchas de las cosas que saqu茅 a colaci贸n la sab茅is m谩s que de sobra. Pero otras veces, no estoy tan convencido cuando vemos c贸mo en la pr谩ctica se olvidan muchas de las cosas ya sabidas en la teor铆a. La idea de recoger toda la informaci贸n en este post es para tenerlos juntos y que no se pierda la informaci贸n. Si os gustan los tuits, los pod茅is difundir.

 

24 octubre, 2017
 
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Puente atirantado de Castilla-La Mancha

Puente de Castilla-La Mancha. Wikipedia.

El puente de Castilla-La Mancha es un puente atirantado que se alza sobre el r铆o Tajo, en Talavera de la Reina (Toledo). Se construy贸 desde el 2007 al 2011, destacando sus 192 metros de altura. El tablero tiene continuidad聽en un viaducto de acceso de聽408 metros de longitud conformado聽por 9 vanos y dos聽煤nicos cajones de hormig贸n聽blanco gemelos.聽Es un puente que, en estos momentos, destaca por su 聽poco tr谩fico.

Para ampliar datos sobre este puente, os remito al blog mosingenieros.com.聽Os dejo a continuaci贸n el v铆deo presentaci贸n de este puente, donde se explica el proceso constructivo en 3D (voxelstudios).

23 octubre, 2017
 
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