Puente de Vidin-Calafat

Puente de Vidin-Calafat. Wikipedia

El puente de Vidin-Calafat o puente II del Danubio es un puente carretero y ferroviario abierto en junio de 2013 entre las poblaciones de Vidin (Bulgaria) y Calafat (Rumanía). El puente atraviesa el Danubio, constituyéndose en el segundo nexo sobre este río entre ambos países. El puente ha sido diseñado por la ingeniería española Carlos Fernández Casado, , Fomento de Construcciones y Contratas (FCC) se hizo cargo de levantar el puente y la vía ferroviaria a un coste aproximado de 225 millones de euros, mientras que el acceso a la plataforma corrió a cuenta de la también empresa española Azvi. Consta de tres partes claramente diferenciadas: el viaducto de acceso para el ferrocarril, en tierra. Las dos restantes suponen la construcción de un puente de dovelas prefabricadas, de 13 vanos, con luces entre 80 m en el canal no navegable y 180 metros en el canal navegable.

La construcción comenzó oficialmente el 13 de mayo de 2007. Es el mayor proyecto de construcción búlgaro, el segundo puente sobre el Danubio, tiene una longitud total de 1.951 m.  Consiste en la construcción de un puente combinado para tráfico rodado y ferroviario, que consta de cuatro carriles, ferrocarril de vía sencilla, carril bici y dos aceras para peatones y servicio y adicionalmente la construcción de las infraestructuras necesarias para el tráfico rodado y ferroviario, que incluyen una nueva estación de mercancías, 17 nuevos kilómetros de ferrocarril, la rehabilitación de la estación de pasajeros existente y la ejecución de siete enlaces a distinto nivel.

Hasta ahora, las dos ciudades estaban únicamente comunicadas por un ferry que no partía hasta que no se completaba el pasaje. El trayecto y los trámites aduaneros suponían hasta tres horas de tiempo que con el nuevo puente se verán reducidas a menos de quince minutos.

Os dejo varios vídeos explicativos de este puente. Espero que os gusten.

 

 

Construcción de un parque eólico

Parque eólico en Picu el Gallo en Tineo, Asturias. Wikipedia

El parque eólico es una central eléctrica donde la producción de la energía eléctrica se consigue a partir de la fuerza del viento, mediante aerogeneradores que aprovechan las corrientes de aire. Para producir electricidad con una central eólica es necesario que el viento sople a una velocidad de entre 3 y 25 m/s. Casi todos los aerogeneradores que producen electricidad constan de un rotor con palas o aspas que giran alrededor de un eje horizontal. Éste está unido a un conjunto de transmisión mecánica o multiplicadora y, finalmente, a un generador eléctrico, ubicados ambos en la barquilla suspendida en lo alto de la torre.

La energía eólica es de las más limpias, renovables y abundantes, ya que los aerogeneradores eléctricos no producen emisiones contaminantes (atmosféricas, residuos, vertidos líquidos…) y no contribuyen, por lo tanto, al efecto invernadero ni a la acidificación. No obstante, también existen factores negativos, como el impacto visual, el impacto sobre las aves, modificación de la fauna y flora, el efecto sonoro, el impacto por erosión o las interferencias electromagnéticas.

Un proyecto de un parque eólico se puede dividir en fase de ejecución, fase de explotación y fase de clausura. La vida media de un parque eólico es de unos 20 años, y su desmantelamiento no implica grandes dificultades. En la fase de ejecución o construcción se pueden diferenciar los siguientes procesos: construcción de accesos, construcción de plataformas de montaje, construcción de edificaciones anejas, instalación eléctrica y montaje de los aerogeneradores. Os dejo varios vídeos donde se describe cómo se construye un aerogenerador.

Endesa nos facilita un vídeo donde se puede ver el funcionamiento de un aerogenerador.

 

 

¿Qué es una central hidroeléctrica?

Corte transversal de una represa hidroeléctrica

En una central hidroeléctrica se utiliza energía hidráulica para la generación de energía eléctrica. Estas centrales aprovechan la energía potencial gravitatoria que posee la masa de agua de un cauce natural en virtud de un desnivel, también conocido como salto geodésico. El agua en su caída entre dos niveles del cauce se hace pasar por una turbina hidráulica la cual transmite la energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica.

Podemos clasificar las centrales hidroeléctricas en tres tipos: de embalse, fluyentes o de pasada, y de bombeo:

  • En las centrales de embalse el esquema funcional incluye una presa, que intercepta la corriente de agua y permite que se acumule el agua alcanzando la misma una determinada cota o altura. El agua fluye del embalse, por acción de la gravedad, viaja a través de una tubería de descarga hasta las máquinas de la central, donde mediante turbinas hidráulicas se produce la electricidad en alternadores.
  • Las centrales fluyentes o de pasada. Éstas funcionan igual que las centrales hidroeléctricas de embalse pero no tienen capacidad de almacenamiento del agua.
  • Las centrales reversibles o de bombeo, constan de dos embalses situados a distintas cotas y sus máquinas tienen la peculiaridad de poder funcionar indistintamente como turbinas y como bombas.  En los momentos en que el sistema eléctrico demanda más electricidad el agua del embalse superior se turbina al embalse inferior generando electricidad. Cuando la demanda de energía eléctrica es baja, el agua es bombeada al embalse superior.

Pero quizás sea mejor ver unos vídeos explicativos sobre el tema. Espero que os gusten.

http://externo.canalendesa.tv/index_acc.php?idioma=esp&MetaDataID=16506

Montaje de grúas autodesplegables

Las grúas autodesplegables son máquinas de elevación capaces de montarse por sí mismas sin necesidad de requerir otra grúa auxiliar. Este tipo de grúas son habituales en los modelos de grúas torre de un sólo vano. Son rápidas de montar (en aproximadamente media hora, según el modelo), aunque algo más caras y de alcance algo más limitado. El despliegue se facilita mediante articulaciones y mecanismos precisos. Este tipo de grúas plegables permiten ser transportadas por carretera, sin desmontar ninguna pieza. Incluso si son transportadas en góndola, tampoco precisan de otra grúa auxiliar para ser descargadas.

Como una imagen a veces vale más que mil palabras, os paso un pequeño vídeo de apenas 8 minutos donde se muestra cómo se pueden montar de forma autónoma varios modelos de grúa torre. En este caso, los modelos son Terex Comedil CBR-28, CBR-32, y CBR-40. Espero que os sea de utilidad.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Algunos de los tuits favoritos y más retuiteados en ingeniería y construcción

¿Qué significa que un tuit es favorito o es muy retuiteado? Probablemente es que ha llamado la atención por algún motivo, es útil, interesante, ingenioso, presenta alguna fotografía espectacular o bien está tocando un tema candente. Pues bien, os dejo una muestra no exhaustiva de unos cuantos tuits que se han difundido por la red que tienen que ver con el mundo de la construcción, la ingeniería o la arquitectura. Seguro que seguirán aumentando sus retuits y más que seguro que se me olvidan muchos. He usado para ello la herramienta Favstar. Espero que os gusten. Por cierto, me podéis seguir en @vyepesp

https://twitter.com/fierasdelainge/status/479167452694458368

https://twitter.com/SonEstructuras/status/519838126601437184

 

 

Tablestacas autoportantes

Las tablestacas autoportantes o pantalla de tablestacas en ménsula, son un sistema de sostenimiento del terreno mediante pantallas o tablestacas que no precisan de elementos adicionales para el sostenimiento. Trabajan estos elementos en ménsula, siendo una solución sencilla que trabaja por empotramiento en el terreno.

El procedimiento constructivo es sencillo y rápido, pues no resulta necesario el arriostramiento ni los apuntalamientos intermedios. Una vez instaladas las tablestacas, el interior de la excavación queda totalmente libre de obstáculos para realizar el vaciado de tierras y demás trabajos necesarios (hormigonado, colocación de instalaciones, etc.). En principio no existen limitaciones en cuanto a las dimensiones en planta del recinto excavar, aunque sí que está limitada la profundidad de la excavación, dependiente del tipo de terreno.

La longitud de tablestaca incluye la profundidad de excavación, la longitud de empotramiento y un sobrante superior para que las pinzas de los equipos de vibración puedan coger la tablestaca durante la hinca y la extracción.

Referencia:

YEPES, V. (2016). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia. Editorial Universitat Politècnica de València, 202 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-457-9.

 

Licencia de Creative Commons
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¿Qué es un andamio de cremallera?

Andamio de cremallera. https://globen.es/la-obra-con-nuestro-andamio-de-cremallera-en-elda/

El andamio de cremallera es una estructura auxiliar formada por plataformas metálicas adosadas a guías laterales dispuestas a lo largo de torres tubulares sobre las que se puede ascender o descender mediante motor eléctrico. Se utilizan para la restauración y trabajo sobre las fachadas, sobre todo en edificios con grandes alturas. Entre otras de sus aplicaciones podemos mencionar: trabajo sobre ventanas, sobre balcones, pintura en general. Otra de sus ventajas es la posibilidad de elevar a la zona de trabajo tanto a los operarios como a los materiales. Pueden ser “monomástil” o “bimástil”. Pueden tener hasta 100 m de altura, 33 m de ancho y hasta 1500 kg de carga.

Os dejo algunas medidas de seguridad y salud en este tipo de medio auxiliar y un vídeo explicativo que espero os guste.

A continuación os dejo algún vídeo más al respecto.

Referencias:

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Cimbras, andamios y encofrados. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.441.

¿Cómo nos enseñan las luciérnagas a diseñar puentes?

Lampyris noctiluca – hembra. Wikipedia

La Naturaleza es más sabia de lo que sospechamos. Quién diría a un ingeniero estructural que una simple luciérnaga sería capaz de sonrojarle e incluso enseñarle trucos para diseñar puentes, no sólo más baratos, sino también más respetuosos con el medio ambiente. Pues bien, no sólo es cierto, sino que es podemos aprender del comportamiento social de las luciérnagas para optimizar estructuras. Efectivamente, las luciérnagas se comportan como colectivo de forma inteligente. Las luciérnagas basan su comportamiento social en la luminosidad que emiten (luciferina). La característica más distintiva de las luciérnagas es su cortejo nocturno. Los machos patrullan en busca de pareja con un vuelo característico mientras emiten secuencias de destellos de luz característicos de cada especie. Las hembras de la misma especie pueden responder con destellos específicos y así el apareamiento puede ocurrir. En resolución de problemas, la luminosidad de una luciérnaga depende de la calidad de la solución encontrada y la distancia desde donde las otras compañeras están buscando soluciones. Cada luciérnaga selecciona, utilizando un mecanismo probabilístico, un vecino que tiene un valor más alto de luciferina que su propio y se mueve hacia él. De esta forma, se pueden optimizar puentes.

Dentro del proyecto de investigación HORSOST, nos acaban de aceptar un artículo científico en la revista Automation in Construction, que es una revista de primer nivel en el ámbito de la tecnología de la construcción (Factor de impacto en 2013: 1,822, posición 9 de 58 en el ámbito de Construction & Building Technology, y posición 19 de 124 en el ámbito de Civil Engineering, en función del impacto de las revistas indexadas en el JCR).

Artesa-Img6122En este trabajo se describe una metodología para minimizar las emisiones de CO2 y los costes de puentes de carretera de vigas de hormigón pretensado prefabricadas con sección transversal en doble U. Para ello se ha utilizado un algoritmo híbrido de optimización por enjambre de luciérnagas (glowworm swarm optimization, GSO) y el recocido simulado (simulated anneling, SA), que se hemos denominado SAGSO. La estructura se define por 40 variables, que determina la geometría, los tipos de materiales y las armaduras de la viga y de la losa. Se utiliza hormigón de alta resistencia autocompactante en la fabricación de las vigas. Los resultados suponen para los ingenieros proyectistas una guía útil para el predimensionamiento de puentes prefabricados de este tipo. Además, los resultados indican que, de media, la reducción de 1 euro en coste permite ahorrar hasta 1,75 Kg en emisiones de CO2. Además, el estudio paramétrico realizado muestra que las soluciones de menor coste presentan un resultado medioambiental satisfactorio, que difiere en muy poco respecto a las soluciones que provocan menores emisiones.

Resultados interesantes:

  • El coste C, en euros, y las emisiones de CO2, en kg varían de forma parabólica con la luz (L) del vano, en metros:

C=48.088L2+613.99L+31139

kgCO2=63.418L2+2392.3L+13328

  • Si se minimiza el coste, también se reducen las emisiones de CO2, de forma que el ahorro en 1 euro equivale a ahorrar 1,75 kg de CO2.
  • La esbeltez de los puentes de mínimo coste (L/18.08) y de mínimas emisiones (L/17,57) siempre son inferiores a L/17.
  • El espaciamiento entre las vigas se sitúa en torno a 5,85 m, oscilando entre 5,65 y 5,95 m.
  • Las estructuras de coste mínimo precisan 42,35  kg/m2 de armadura pasiva, mientras que si se optimizan las emisiones, se necesitarían 37,04  kg/m2.
  • Sorprende observar que, aunque parece que el hormigón de alta resistencia sería el adecuado para el prefabricado de las vigas, las estructuras óptimas se alejan de este supuesto. De hecho el hormigón para el coste mínimo en las vigas prefabricadas oscila entre 40 y 50 MPa, alejado de los 100 MPa que permitía la optimización.
  • Por último, un análisis de sensibilidad de costes en los resultados optimizados indica que un aumento del 20% en los costes del acero haría que el coste total de la estructura aumentara un 10,27%, disminuyendo el volumen de acero empleado. Sin embargo, si sube un 20% el precio del hormigón, el coste total sólo subiría un 3,41% y no variaría apenas el volumen consumido de hormigón.

 

Referencia:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T. (2015). Cost and CO2 emission optimization of precast-prestressed concrete U-beam road bridges by a hybrid glowworm swarm algorithm. Automation in Construction, 49:123-134. DOI: 10.1016/j.autcon.2014.10.013 (link)

Fabricación de mezclas bituminosas en frío

Mezcla en frío

Las mezclas en frío pueden ser abiertas o densas. Las mezclas abiertas, las más difundidas en España por motivos económicos, presentan un contenido de huecos superior al 25%, un bajo contenido de finos y un escaso contenido de fíller inferior al 2%. Las mezclas densas utilizan áridos finos en su composición, emplean como ligante una emulsión de betún puro y un contenido en huecos en mezcla, una vez compactada, menor del 10%. Según el contenido del ligante, las mezclas densas en frío pueden clasificarse en aglomerados densos en frío o grava-emulsiones.

Se pueden elaborar las mezclas abiertas en frío mediante dos sistemas diferentes:

  • En plantas fijas muy simples, al no ser necesario el calentamiento de los áridos, y puesta en obra con extendedora convencional.
  • Con mezcladores móviles sobre camión que fabrican y extienden en un proceso continuo.

Las plantas fijas constan de los siguientes elementos:

  • Tolvas de dosificación volumétrica de áridos. Normalmente son tres tolvas, con un mínimo de dos.
  • Sistema de cintas transportadoras hasta el mezclador.
  • Depósitos de ligante, con dosificación mediante bomba de paletas o engranajes y contador de vueltas o manómetro.
  • Mezcladora continua, que suele ser de doble eje horizontal. Con una cuba de capacidad fija, el tiempo de permanencia o ciclo de amasado se regula mediante la inclinación sobre la horizontal del mezclador y la mayor o menor energía de amasado por la velocidad de giro de las paletas.

 

 

Resulta curioso que en España las técnicas de aglomerado en frío presentan una utilización menor de la que debiera. Una reflexión sobre el tema la podéis ver en el siguiente enlace del profesor Miguel Ángel del Val: http://nosolocarreteras.blogspot.com.es/2014/05/por-que-no-se-utilizan-mas-las-tecnicas.html.

Os dejo a continuación un vídeo explicativo del profesor Miguel Ángel del Val, de la Universidad Politécnica de Madrid, referido al diseño y ejecución de las lechadas bituminosas y los microaglomerados en fríos. Espero que os sea de utilidad.

Asimismo, dejo algunos vídeos al respecto. Espero que os gusten.