Minas de diamantes

La mina de Mir, con la ciudad de Mirny al fondo. Wikipedia

El diamante es un alótropo del carbono donde los átomos de carbono están dispuestos en una variante de la estructura cristalina cúbica centrada en la cara conocida como ‘red de diamante’. Las 10 mayores minas de diamantes del mundo por reservas medibles contienen más de mil millones de quilates de diamantes recuperables, siendo Rusia el hogar de la mitad de ellas. Os recomiendo el post de Fieras de la Ingeniería donde se analizan las 10 minas de diamantes más grandes del mundo clasificadas según sus reservas estimadas oficiales, excluyendo los proyectos de extracción de diamantes de aluvión. Yubileyny, situada en la República de Sajá (Yakutia), en Rusia, es la mayor mina de diamantes del mundo la cual se estima que contenga más de 153 millones de quilates (Mct) de diamantes recuperables, incluidos 51 Mct de reservas subterráneas probables según los últimos datos oficiales de 2013.

Os paso un par de vídeos sobre la explotación de este tipo de minas.

 

El túnel del Canal de la Mancha

Ubicación y conexiones del Eurotúnel. Wikipedia

Eurotunel es un túnel ferroviario que cruza el canal de la Mancha, uniendo Francia con el Reino Unido. La construcción del túnel fue iniciada en 1986 y terminado en 1994, con una inversión total de 14,7 mil millones de euros. En la actualidad, cerca de 500 trenes circulan por el túnel cada día, con un tiempo de travesía de unos 35 minutos entre Calais/Coquelles (Francia) y Folkestone (Reino Unido). Tiene una longitud de 50,5 km, 39 de ellos submarinos, siendo así el segundo túnel submarino más largo del mundo, con una profundidad media de 40 metros, detrás del Túnel Seikan, cuya longitud es de 53 km.  El servicio ferroviario por el Eurotúnel tiene dos variantes: el Eurostar, para pasajeros, y el Shuttle, que transporta camiones, automóviles y motos.

Está formado por tres galerías:

  • Dos túneles de 7,6 m de diámetro reservados para el transporte ferroviario, uno de ida y otro de vuelta (A).
  • Una galería de servicios de 4,8 m, preparada para la circulación de vehículos eléctricos (B).
Sección transversal del túnel. Wikipedia.

Estas tres galerías están unidas cada 375 m por otras galerías transversales de auxilio y mantenimiento (C) y (D), que permiten que haya una corriente de aire para disminuir la presión, evitando así la propagación del humo en caso de incendio, así como la resistencia aerodinámica al paso de los trenes que circulan a 140 km/h. Cada túnel ferroviario contiene una sola vía, catenaria y dos pasarelas que se utilizan para las evacuaciones de emergencia, incluyendo un cruce submarino que permite a los trenes pasar de un túnel a otro para facilitar las operaciones de mantenimiento.

La construcción de un túnel que uniera Inglaterra con Francia fue propuesto por primera vez en 1802. El proyecto, sin embargo, no se materializó debido a la ausencia de técnicas apropiadas para la construcción de este tipo de túneles. La construcción del Eurotúnel no fue nada fácil. Un total de 11 tuneladoras, cada una con un peso de aproximadamente 450 toneladas, se utilizaron para excavar los túneles. Los dientes montados en su parte frontal están hechos de un metal extremadamente duro y al girar van penetrando en el terreno, haciendo espacio para que la máquina pueda seguir avanzando. La perforadora empleada en el Eurotúnel tenía 8,78 m de diámetro y 200 m de longitud, con un peso total de 11.000 toneladas.

Os dejo un vídeo que espero te guste.

El túnel de San Gotardo en los Alpes suizos

Sitio de la construcción cerca de Bodio. Wikipedia

El túnel de base de San Gotardo es un túnel ferroviario bajo los Alpes suizos. Se considera el túnel ferroviario más largo del mundo, con una longitud de 57 km y un total de 151,84 km de túneles y galerías. La perforación concluyó el 15 de octubre de 2010.

La empresa AlpTransit Gotthard es la responsable de su construcción. Con vistas a reducir a la mitad el tiempo previsto comenzó las obras desde cuatro puntos diferentes (finalmente fueron cinco) al mismo tiempo ubicados en Erstfeld, Amsteg, Sedrun, Faido y Bodio. Se construyó un sistema de túneles con dos tubos principales de vía única, conectados cada 325 m aproximadamente por túneles de servicio. Los trenes podrán cambiar de túnel en alguna de las dos “estaciones multifuncionales” bajo Sedrun y Faido, que albergarán equipos de ventilación e infraestructura técnica y servirán como paradas de emergencia y rutas de evacuación para casos de emergencia. El acceso a la “estación multifuncional de Sedrun” será un túnel casi plano de un kilómetro de longitud desde el valle donde se encuentra la ciudad de Sedrun. Por ello existe un proyecto local de transformar la estación en una parada oficial de trenes llamada Porta Alpina.

Datos relevantes:

  • Longitud: 56.978 m (túnel oeste) y 57.091 m (túnel este)
  • Longitud total de túneles y galerías: 151,84 km
  • Inicio de la construcción: 1993 (sondeos), 1996 (preparación) y 2003 (excavación)
  • Finalización de la obra (previsión a 2007): 2016-2017
  • Costo total: US$ 10.300 millones
  • Trenes diarios: 200-250
  • Volumen de roca excavada: 24 millones de t (13,3 millones de m³)
  • Número de máquinas tuneladoras (TBM): 4

 

Os dejo un vídeo sobre su construcción que espero os guste.

¿Qué es “Lean Construction”?

Profesor Lauri Koskela
Profesor Lauri Koskela

Lean Construction constituye una nueva filosofía orientada hacia la administración de la producción en construcción, cuyo objetivo fundamental es la eliminación de las actividades que no agregan valor (pérdidas). Este modelo denominado “construcción sin pérdidas”, propuesto por Lauri Koskela (1992) , analiza los principios y las aplicaciones del JIT (justo a tiempo) y TQM (gestión de la calidad total). Esta filosofía introduce cambios conceptuales en la gestión de la construcción con el objeto de mejorar la productividad enfocando todos los esfuerzos en la estabilidad del flujo de trabajo.

Una herramienta de planificación y control desarrollada por Ballard y Howell para reducir las pérdidas del proceso productivo es la denominada “último planificador” (Last Planner System). El método incluye la definición de unidades de producción y el control del flujo de actividades, mediante asignaciones de trabajo. Asimismo, sirve para detectar el origen de los problemas y tomar las decisiones correspondientes para ajustar las operaciones, lo cual incide directamente en la productividad.

Os dejo unos vídeos introductorios al tema que espero os gusten.

Enlaces de interés:

Lean Construction Institute: http://www.leanconstruction.org/

Spanish Group for Lean Construction: http://www.leanconstruction.es/

Los algoritmos genéticos

Charles Darwin en una fotografía tomada por J.M. Cameron en 1869.

Resulta fascinante comprobar cómo aplicando los mecanismos básicos de la evolución ya descrita por Darwin en su obra fundamental, El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida, publicada en 1859, se pueden generar algoritmos capaces de optimizar problemas complejos. Este tipo de metaheurísticas inspiradas en la Naturaleza ya se comentaron en posts anteriores cuando hablamos de la optimización por colonias de hormigas o de la cristalización simulada. Aunque es un algoritmo ampliamente conocido por la comunidad científica, voy a intentar dar un par de pinceladas con el único afan de divulgar esta técnica. La verdad es que las implicaciones filosóficas que subyacen tras la teoría de Darwin son de una profundidad difícil de entender cuando se lleva a sus últimos extremos. Pero el caso es que estos algoritmos funcionan perfectamente en la optimización de estructuras de hormigón, problemas de transporte y otros problemas difíciles de optimización combinatoria.

Para aquellos interesados, os paso en las referencias un par de artículos donde hemos aplicado los algoritmos genéticos para optimizar rutas de transporte aéreo o pilas de puente huecas de hormigón armado. Continue reading “Los algoritmos genéticos”

¿Cómo se puede utilizar el portafolio en la enseñanza de ingeniería?

El portafolio es una memoria o conjunto documental estructurado elaborado por el estudiante que recoge evidencias (experiencias y logros del estudiante) del proceso de enseñanza-aprendizaje de una materia o curso. Además, es una herramienta de evaluación para que los estudiantes demuestren sus conocimientos y competencias en un área de aprendizaje, reflexionando sobre él y sobre su evolución.

No se trata de coleccionar producciones sino que los estudiantes demuestren su nivel de aprendizaje en relación a los criterios-guía estipulados por el profesor y según como cada uno crea conveniente. Debe realizarse  desde inicio de curso y se evalúa tantas veces el profesor crea oportuno, siendo recomendable al menos una vez a  mediados del curso.

Es útil para:

  • Proporcionar al profesor material de aprendizaje para evaluación diversificada.
  • Evaluar aprendizajes complejos y competencias  genéricas, difícilmente evaluables con otro tipo de técnicas.
  • Evaluar las evidencias de lo que el alumno es capaz de hacer a través de la selección de muestras de trabajo y sobre su capacidad de comunicar, reflexionar, construir, etc.
  • Fomentar la autoevaluación por parte del alumno.
  • Mantener diálogo continuado profesor-alumno mejorando las habilidades sociales.
  • Demostrar el nivel de destreza y grado de profundización sobre contenidos en la medida en que cada estudiante esté dispuesto a asumir y la motivación que tenga en la asignatura.
  • Fomentar el desarrollo del pensamiento divergente, crítico y la creatividad.

En su implementación hay que tener en cuenta:

  • Al iniciar el curso exponer los criterios de evaluación: fechas de entrega, aspectos formales de presentación, etc.
  • Establecer criterios de evaluación: rúbricas, escalas, diálogo.
  • En función del objetivo y de la asignatura se establecen una estructura y un diseño.
  • La valoración sumativa supone la presentación final del portafolio.
  • La valoración formativa se centra en el seguimiento del proceso del portafolio.
  • Programar tutorías.

Podemos encontrarnos los siguientes tipos:

  • Formato: impreso, electrónico o combinación
  • Estructura: libre, semi-estructurado o estructurado
  • Diseño: individual, colectivo o combinación
  • Evidencias: trabajos de clase, vídeos, entrevistas, bibliografía, proyectos, trabajos de propia iniciativa, comentarios, reflexiones, blog, etc.

Excavadora anfibia

En las operaciones de limpieza de sedimentos a lagos y lagunas en áreas profundas o de difícil acceso a retroexcavadoras convencionales se pueden utilizar las dragas, o bien esta máquina algo especial: se trata de una retroexcavadora con flotadores. Espero que os gusten los vídeos que os paso sobre estas retroexcavadoras anfibias.

 

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2006). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2006.4038.

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

Excavación por aspiración

http://sinzatec.blogspot.com.es/

Una excavadora de succión o vacío (vacuum excavator) consiste en una máquina especializada en remover tierra, desechos o escombros mediante la aspiración mediante un tubo de succión. El principio de trabajo se basa en el transporte neumático del material. Se requiere un volumen de aire mayor al del sedimento debido a la diferencia entre sus pesos específicos.

El material succionado puede ser removido previamente mediante una lanza de aire comprimido o de agua a presión, lo cual sirve también para descubrir tuberías o cables subterráneos. Este procedimiento es seguro, especialmente en aquellos lugares donde existan servicios que puedan ser dañados o cuya localización sea incierta. Es particularmente útil cuando las condiciones descartan el uso de máquinas de excavación mecánicas.

Excavadora de succión. https://www.arqhys.com/construcciones/excavadora-succion.html

El aire fluye a través de la boquilla de admisión máquinas y la manguera en una serie de cámaras , incluyendo el tanque de almacenamiento de material principal, antes de pasar a través de un sistema de filtro de malla de micro y luego fuera a la atmósfera. Cuando el operador dirige la boquilla de admisión hacia el suelo, el flujo de aire aspira el material que se deposita en el tanque de almacenamiento principal. Las partículas pequeñas se depositan en otros dos tanques más pequeños y las partículas de polvo quedan atrapadas en el sistema de micro filtro de malla antes de que el aire salga de la máquina .

http://www.forceoneltd.co.uk/

 

En el siguiente enlace se puede ver el reportaje que ha realizado el Diario Montañés sobre cómo se ha resuelto la extracción de arenas en el restaurante El Cormorán situado en la Playa del Sardinero de Santander:

Os paso además algunos vídeos sobre esta técnica.

Referencias:

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

Carta del ingeniero al ministro

Sébastien Le Prestre, Marqués de Vauban (1633-1707)

Parece que la crisis de la construcción no es de ahora, ni mucho menos.

Carta de Vauban, Ingeniero Militar, Mariscal de Francia (1633 – 1707), a Losvois, Ministro de La Guerra de Luis XIV (1641 – 1691). Belle – Isle en Meer, 17 de Julio 1683.

Señor: Hay algunos trabajos en los últimos años que no han terminado y que no se terminarán, y todo eso Señor, por la confusión que causan las frecuentes rebajas que se hacen en sus obras, lo que no sirve mas que a atraer como contratistas a los miserables, pillos o ignorantes, y ahuyentar a aquellos que son capaces de conducir a una empresa. Yo digo más, y es que ellos retrasan y encarecen considerablemente las obras porque estas ‘rebajas’ y ‘economías’ tan buscadas son imaginarias y lo que un contratista que pierde hace lo mismo que un náufrago que se ahoga, agarrarse a todo lo que puede: y agarrarse a todo, en oficio de contratista, es no pagar a los suministradores, dar salarios bajos, tener peores obreros, engañar sobre todas las cosas y siempre pedir misericordia contra esto y aquello. Y de ahí bastante, Señor, para hacerle ver la impercepción de esa conducta, abandónela pues, y restablezca la buena fe: encargar las obras a un contratista que cumpla con su deber será siempre la solución más barata que podéis encontrar.

 

¿Cuáles son las competencias transversales de la ingeniería?

Está cambiando profundamente el paradigma de aprendizaje en la educación superior en el ámbito universitario, y ello está afectando a las enseñanzas de ingeniería. Se trata de dar el paso definitivo en la educación basada en la formación por competencias en línea con el Proceso de Bolonia y el nuevo EEES. Desde que en España entramos en este proceso hay múltiples referentes, normativas, directrices y experiencias preliminares. Todo lo cual presenta no pocas dificultades, especialmente para los profesores que día a día tienen el reto de enseñar a sus alumnos. Aquí presento, de forma muy breve, las competencias transversales de la Universitat Politècnica de València que pretenden sintetizar el perfil competencial que adquieren todos los alumnos. Además debe garantizarse cubrir el marco de referencia de algunas titulaciones con regulaciones o recomendaciones específicas.

Para su definición se han tenido en cuenta las normativas y directrices más importantes a nivel nacional e internacional, así como la numerosa literatura científica sobre competencias en la que ya aparece este mismo concepto. El documento de definición de las dimensiones competenciales contempla una relación de 13 conceptos que se definen a su vez en términos de competencias y que se despliegan en resultados de aprendizaje para los niveles de grado y máster.

La relación de las competencias transversales definidas son:

  1. Comprensión e integración.
  2. Aplicación y pensamiento práctico.
  3. Análisis y resolución de problemas.
  4. Innovación, creatividad y emprendimiento.
  5. Diseño y proyecto.
  6. Trabajo en equipo y liderazgo.
  7. Responsabilidad ética, medioambiental y profesional.
  8. Comunicación efectiva.
  9. Pensamiento crítico.
  10. Conocimiento de problemas contemporáneos.
  11. Aprendizaje permanente.
  12. Planificación y gestión del tiempo.
  13. Instrumental específica.

Como las competencias se adquieren en un proceso evolutivo largo (incluso se puede afirmar que a lo largo de toda la vida), se establecen en primera instancia dos niveles de dominio que se corresponden al Grado y al Master y que indican los aprendizajes que los estudiantes deberán alcanzar al finalizar los dos niveles en cada una de las competencias transversales.

Os paso un vídeo de la Universidad Politécnica de Madrid de unas jornadas sobre competencias transversales en ingeniería.