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Pipe ramming: hincado de tuberías de acero

El “pipe ramming” es una técnica de instalación de tuberías sin zanja (trenchless) utilizada para hincar horizontalmente tuberías de acero de diferentes diámetros. Es un método muy útil en instalaciones bajo estructuras como vias, cuerpos de agua, edificaciones, etc.

El empuje se realiza mediante un martillo neumático o hidráulico, que golpea el tubo de acero, el cual penetra el suelo sin causar alteración 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 metálico utilizando para ello aire comprimido o agua a presión, quedando el interior disponible para acondicionar la tubería  metálica al servicio o utilizarla como protección o pase y colocar una nueva tubería en su interior.

El método 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 características de resistencia y ductilidad del acero estos resisten y distribuyen mejor las cargas transmitidas por el martillo sin que se dañe la estructura de la tubería.

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14 julio, 2016
 
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Tecnologías sin zanja (trenchless)

img1(15)Muchos servicios y canalizaciones se encuentran en zonas urbanas congestionadas. Su instalación, renovación o rehabilitación con métodos tradicionales de apertura de zanjas suponen grandes problemas e inconvenientes a la población. Las tecnologías sin zanja (trenchless) son a menudo económicamente más efectivas que las tecnologías de excavación con zanja (Yepes, 2014). Los plazos más cortos de ejecución, una mayor calidad en la construcción, un menor número de restricciones externas como el tráfico o el medio ambiente y la progresiva reducción de costes, está consolidando y extendiendo la tecnología de construcción sin zanja a nivel mundial. Por ejemplo, Tighe et al. (2002) afirman que la vida de un pavimento flexible se reduce aproximadamente el 30% de si se le abre una excavación. Además, los costes de mantenimiento y rehabilitación de dicho pavimento se incrementan notablemente. Por otra parte, son técnicas de bajo impacto ambiental pues evitan alteraciones en los biotopos naturales y en la afectación de la vida superficial. De hecho, Allouche et al. (2000) consideran que es el segmento de la industria de la construcción de las tecnologías sin zanja que más está creciendo. Cerca del 15% de las nuevas instalaciones subterráneas en Alemania se realizan con técnicas sin zanja (Bayer et al., 2005). Ma y Najafi (2007) explican el acelerado desarrollo de estas técnicas en China.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo sobre este tipo de tecnologías, que espero os sea útil.

Referencias:

  • Allouche, E., Ariaratnam, S., and Lueke, J. (2000). Horizontal Directional Drilling: Profile of an Emerging Industry. Journal of Construction Engineering and Management, Volume 126, No. 1, pp. 68–76.
  • Bayer, H.J. (Editor) (2005). HDD Practice Handbook. Vulkan-Verlag, Essen, Germany
  • IbSTT Asociación Ibérica de Tecnología SIN Zanja (2013). Manual de Tecnologías Sin Zanja.
  • Ma, B., and Najafi, M. (2008). Development and applications of trenchless technology in china. Tunnelling and Underground Space Technology, Volume 23, No. 4, pp. 476-480.
  • Tighe, S., Knight, M., Papoutsis, D., Rodriguez, V., and Walker, C. (2002). User cost savings in eliminating pavement excavations through employing trenchless technologies. Canadian Journal of Civil Engineering, Volume 29, No. 5, pp. 751–761.
  • Yepes, V. (2014). Maquinaria para sondeos y perforaciones. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 209. Valencia, 89 pp.
  • Yepes, V. (2015). Aspectos generales de la perforación horizontal dirigida. Curso de Postgrado Especialista en Tecnologías Sin Zanja, Ref. M7-2, 10 pp.

Esto me suena… El puente del Golden Gate y el “Ciudadano García”

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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
 
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Las cinco S y los siete desperdicios

Las cinco S constituye una práctica de Calidad ideada en Japón referida al “Mantenimiento Integral” de la empresa, no sólo de maquinaria, equipo e infraestructura sino del mantenimiento del entrono de trabajo por parte de todos.  Se inició en Toyota en los años 1960 con el objetivo de lograr lugares de trabajo mejor organizados, más ordenados y más limpios de forma permanente para generar una mayor productividad y un mejor entorno laboral.

El método de las 5S utiliza una lista de cinco palabras japonesas que empiezan por S. La lista describe la forma de organizar un espacio de trabajo de un modo eficiente y eficaz mediante la identificación y almacenamiento de los componentes utilizados, la conservación adecuada de la zona de trabajo y los elementos almacenados, y el mantenimiento del nuevo estado.

El proceso de toma de decisiones por lo general proviene de un diálogo sobre la estandarización que se basa  en un claro entendimiento entre los empleados sobre cómo se debe trabajar. También se pretende involucrar en el proceso a cada uno de los empleados.

El beneficio más evidente del método es la mejora de la productividad dado que todos los componentes están perfectamente localizados. Los operarios ya no tienen que perder tiempo buscando herramientas, piezas, documentos, etc.; esta es la forma más frustrante de pérdida de tiempo en cualquier empresa. Los elementos más necesarios se almacenan en el lugar más accesible; la adopción correcta de la normalización implica que se devuelven a la ubicación correcta después de su uso.

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La implementación de cada una de las 5S se lleva a cabo siguiendo cuatro pasos:

  • Preparación: formación respecto a la metodología y planificación de actividades.
  • Acción: búsqueda e identificación, según la etapa, de elementos innecesarios, desordenados, suciedad, etc.
  • Análisis de la mejora realizada.
  • Documentación de conclusiones en los estándares correspondientes.

El resultado se mide tanto en productividad como en satisfacción del personal respecto a los esfuerzos que han realizado para mejorar las condiciones de trabajo. La aplicación de esta técnica tiene un impacto a largo plazo.

Os dejo unos vídeos que explican estas técnicas relacionadas con la gestión de la calidad. Espero que os gusten.

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. (2001). Garantía de calidad en la construcción. Tomo 1. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-660. Depósito Legal: V-3150-2001.

YEPES, V. (2001). Garantía de calidad en la construcción. Tomo 2. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-961. Depósito Legal: V-3151-2001.

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

 

13 junio, 2016
 
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Método Bernold de ejecución de túneles

Construcción con método Bernold. Túnel de Jeresa (Fotografía: M. Romana)

Construcción con método Bernold. Túnel de Jeresa (Fotografía: M. Romana)

El método ideal de perforación de un túnel sería aquel que permitiese excavar el perfil y hormigonar la bóveda de un túnel simultáneamente. El método Bernold de ejecución de túneles consiste en la colocación, inmediatamente después de la excavación, de un sostenimiento rígido compuesto por cerchas sobre las que se monta una chapa troquelada denominada chapa Bernold, dejándose hasta la superficie de excavación una distancia igual al espesor del recubrimiento. Posteriormente se hormigona detrás de la chapa, sirviendo ésta como encofrado perdido y armadura. Esta es una opción válida para macizos de calidad mala o muy mala, aunque, según indica Romana (2001), su utilización ha decaído en España debido a la popularización del Nuevo Método Austríaco. Este sistema incorpora los siguientes elementos:

  • Chapas metálicas troqueladas, onduladas y curvadas, de 2 a 3 mm. de espesor y 1 m2 de superficie útil, solapadas y unidas entre sí por medio de pasadores también metálicos.
  • Cimbras de montaje o cerchas, formadas por perfiles de acero de ala ancha (HEB) con 3 o 4 articulaciones que facilitan el montaje de la chapa a la que sirven de soporte.
  • Tubos separadores metálicos, para arriostrar las cimbras y fijar su distancia. Las cerchas llevan unas chapas preparadas para encajar los separadores en ellas.

La aplicación del sistema Bernold es compatible con el control y gunitado del terreno y además proporciona un refuerzo adicional con el recubrimiento final del túnel realizado con los elementos anteriores, de la siguiente forma: Conforme se va realizando la excavación 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 sección, se va montando la chapa Bernold, solapando y uniendo los sucesivos tramos con pasadores hasta llegar a la clave del túnel.

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 mínimo de 1/15 a 1/20 del radio de la sección. Las ranuras de la chapa facilitan su adherencia y completa unión con el hormigón al refluir éste por ellas y por los huecos que quedan entre los solapes de los tramos contiguos; al mismo tiempo, estas ranuras facilitan la eliminación del agua sobrante durante el vibrado.

El hormigón que se emplea tiene una dosificación de cemento de 250-300 kg/m3, una relación a/c = 0,4-0,5 y un tamaño máximo de áridos de 30 mm. El tape frontal es perdido y se realiza normalmente con metal deplové o nervometal.

Como en cualquier método de excavación-entibación, el sistema Bernold puede combinarse con el bulonado, la inyección 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 disimétricas. Su empleo es muy recomendable en las zonas de boquillas y en el cruce de fallas o zonas tectonizadas.

Fuente: Tedesa, técnicas de entibación, s.a. http://www.dfdurofelguera.com/catalogo_tedesa/prod/prod_cat/chapa/Bernold/bernold.pdf

Fuente: Tedesa, técnicas de entibación, s.a. http://www.dfdurofelguera.com/catalogo_tedesa/prod/prod_cat/chapa/Bernold/bernold.pdf

Referencias:

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F.; ALCALÁ, J. (2012). Técnicas de voladuras y excavación en túneles. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 530, 165 pp.

ROMANA, M. (2001). Recomendaciones de excavación y sostenimiento para túneles. Revista de Obras Públicas, 148(3408):19-28. (link)

6 junio, 2016
 
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Cálculo de un agotamiento de una excavación mediante pozos

Descargar (PDF, 579KB)

Examen marzo 2016 de Tipologías II

Descargar (PDF, 434KB)

13 marzo, 2016
 
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Examen febrero 2016 Procedimientos de Construcción II

Descargar (PDF, 42KB)

19 febrero, 2016
 
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Los dólmenes, algo de ingeniería prehistórica

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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La oficina de obra

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http://cofersa2000.com/casetasdeobra.htm

El contratista instalará, antes del comienzo de las obras y mantendrá durante la ejecución de las mismas, una oficina de obra. Normalmente consta de una o varias casetas prefabricadas, de carácter provisional; estas instalaciones contarán con una sala de reuniones suficientemente amplia y una sala de trabajo para la dirección facultativa. En estas instalaciones se conserva una copia autorizada de los documentos contractuales del proyecto y el libro de órdenes.

Además, en estas instalaciones se encuentran los despachos y dependencias del jefe de obra y de los departamentos de producción, oficina técnica y administración. Deben contar con los medios tecnológicos modernos: teléfonos, ordenadores, impresoras, línea de fax, correo electrónico, etc. A ello hay que sumar las dependencias necesarias por motivos de seguridad y salud de los trabajadores: comedores, cantinas, aseos, vestuarios, servicios médicos o de primeros auxilios, botiquines, almacenes y otros. Estas dependencias se dimensionarán en función del número previsto de trabajadores, contando con las comodidades mínimas exigibles en cuanto a habitabilidad, seguridad, salubridad, confort térmico, etc. También se debe considerar las necesidades del personal y el propio entorno: aparcamientos, vallado perimetral, drenajes, evacuación de aguas residuales y pluviales, acometidas de agua, energía eléctrica, comunicaciones, etc.

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Puede ser conveniente que la ubicación de las oficinas no esté demasiado próximas a las obras para eludir los problemas inherentes al ruido, circulación de máquinas, etc.; no obstante, sí que debe situarse lo suficientemente cerca para evitar recorridos excesivos e innecesarios del personal. Además, resulta favorable que desde estas instalaciones pueda verse, y por lo tanto controlarse, la mayor parte de los lugares de trabajo y los accesos a la obra.

Como oficina de obra también puede utilizarse algún edificio existente en las inmediaciones, tales como almacenes, oficinas de alquiler o incluso casas particulares. En estos casos hay que considerar los costes de adaptación de dichas infraestructuras al uso como oficinas. La otra opción es el empleo de oficinas modulares prefabricadas e incluso trailers, lo cual permite una gran flexibilidad de montaje y de retirada, con la posibilidad de reutilización en otros lugares. Por último, podría plantearse, si la construcción se va a alargar en el tiempo, la construcción de unos edificios como oficinas, que posteriormente deberán o no desmantelarse en función de un posible uso posterior.

Os paso a continuación un vídeo de la firma INCOLTECHOS sobre este tipo de estructuras prefabricadas modulares.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp.

17 noviembre, 2015
 
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