Mes: junio 2015

Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción

Portada costes

Os presento en esta entrada un nuevo libro que he publicado sobre coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. El libro trata de los fundamentos del coste, la producción y el mantenimiento de la maquinaria empleada en la construcción de obras civiles y de edificación. Se desarrollan los aspectos relacionados con la selección de las máquinas, su vida económica y estructura de coste. Se introducen los conceptos básicos sobre disponibilidad, fiabilidad y mantenimiento de equipos, así como otros referentes a la gestión de inventarios y parques de maquinaria. Además, se explican aspectos necesarios para el cálculo de la producción de máquinas y conceptos relacionados con el estudio de métodos y medición del trabajo. El libro se complementa con un listado de referencias bibliográficas, así como numerosas cuestiones de autoevaluación y problemas resueltos que permiten al alumno ampliar y aplicar los conocimientos desarrollados. Este texto tiene como objetivo apoyar los contenidos lectivos de los programas de los estudios de grado relacionados con la ingeniería civil, la edificación y las obras públicas.

Este libro lo podéis conseguir en la propia Universitat Politècnica de València o bien directamente por internet en esta dirección: https://www.lalibreria.upv.es/portalEd/UpvGEStore/products/p_402-4-1

Sobre el autor: Víctor Yepes Piqueras. Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Catedrático de Universidad, del Departamento de Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería Civil de la Universitat Politècnica de Valéncia. Número 1 de su promoción, ha desarrollado su vida profesional en empresas constructoras, en el sector público y en el ámbito universitario. Ha sido director académico del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón (acreditado con el sello EUR-ACE®), investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) y profesor visitante en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Imparte docencia en asignaturas de grado y posgrado relacionadas con procedimientos de construcción y gestión de obras, calidad e innovación, modelos predictivos y optimización en la ingeniería. Sus líneas de investigación actuales se centran en la optimización multiobjetivo, la sostenibilidad y el análisis de ciclo de vida de puentes y estructuras de hormigón.

Referencia:

YEPES, V. (2015). Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción. Editorial Universitat Politècnica de València, 166 pp. Ref. 402. ISBN: 978-84-9048-301-5.

Sustitución de tuberías con torpedo rompedor (pipe bursting)

https://sewerex.com/services/trenchless-pipe-bursting/

La fractura de tubería por tiro con barras, reventamiento de tuberías,  (pipe bursting) consiste en la instalación de una tubería nueva en el espacio ocupado por el tubo antiguo, el cual es destruido previamente e incorporado al suelo circundante. Es una tecnología sin zanja (trenchless) recomendada para la sustitución de líneas de agua potable y gas en suelos sensibles, donde otras canalizaciones subterráneas o edificios se encuentran cercanos (diámetros posibles de entre 50 y 1200 mm). Es capaz de sustituir tuberías de hormigón, acero o fundición dúctil sin disminución de sección, permitiéndose incluso ciertos incrementos de sección.

Las barras articuladas de tiro son empujadas desde el pozo de tiro a través de la tubería vieja hasta el pozo de inserción de la nueva tubería. Una vez que llegan las barras a este pozo, se acoplan una cuchilla de corte, un cono expansor y la nueva tubería, normalmente de polietileno. Los equipos presentan entre 40 y 400 toneladas de capacidad de tiro.

https://trenchlesstoday.com/services/pipe-bursting/

La tubería a reemplazar se rompe con una cabeza de ruptura o se corta con un rodillo de corte. Los fragmentos ocasionados se desplazan hacia el terreno circundante y la cavidad se amplía, de modo que un nuevo tubo pueda introducirse en ella. La tubería de sustitución puede tener el mismo diámetro que la antigua o incluso mayor. En caso de que tenga un diámetro menor, la técnica de relining sería una alternativa a considerar.

El equipo de trabajo consiste en un cabezal rompedor en forma de cuchilla capaz de seccionar la tubería existente e instalar la nueva. Una estación hidráulica de unas 40 toneladas de tiro, situada en el pozo de llegada, es la artífice del proceso. Si los pozos de registro tienen una profundidad suficiente, puede realizarse la sustitución desde ellos, sin necesidad de excavaciones.

Para realizar la sustitución se procede a la excavación de las catas de tiro e inserción. Los trabajos de instalación de maquinaria, sustitución y retirada tienen una duración aproximada de 3 horas, por lo que la sustitución completa de un tramo de 150-200 m puede realizarse en una sola jornada.
https://trenchlesstoday.com/services/pipe-bursting/

Procedimiento

  • Excavaciones para: máquina, entrada de tubería y acometidas
  • Corte y retiro de las secciones del tubo para instalación de la máquina y entrada de tubería
  • Colocación de equipo en la zanja
  • Introducción de barras en la tubería antigua
  • Instalación de accesorios de corte y expansión
  • Halado e instalación de la tubería
  • Retiro de equipo y herramientas
  • Ejecución de empates y acometidas
A continuación os dejo un mapa conceptual del procedimiento de sustitución de tuberías:
Pipe bursting
Os paso algunos vídeos en los que se describe este método constructivo.
Referencias:
UNE-EN ISO 11295:2011. Clasificación e información sobre el diseño de sistemas de canalización en materiales plásticos utilizados en la renovación. (ISO 11295:2010)

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Palas frontales

Komatsu Pc 1250 7
Komatsu Pc 1250 7

Son máquinas de ataque frontal para la excavación y carga de grandes masas, equipadas con un equipo de excavación de empuje o frontal, como una cuchara frontal. Surgieron como alternativa a máquinas de arranque y carga (principalmente palas de ruedas), en trabajos en que la dureza del terreno obligaba, para poder utilizarlas como máquina de carga, a la escarificación previa del terreno, para obtener unos rendimientos altos. En terrenos comprendidos por su dureza entre escarificación media y voladura de terrenos blandos, la pala frontal, por su mejor aprovechamiento de la fuerza de arrancamiento y su diferente forma de cargar, permitía el arranque directo del material, prescindiendo del tractor de escarificación y aportando, por tanto, una bajada importante de los costes de explotación.

La cuchara está colocada de forma que los dientes miran hacia el exterior; debido a esto, para cargarla hay que moverla de abajo hacia arriba, con el material arrancado por los dientes cayendo dentro del cazo, como en las palas cargadoras. A pesar de que las grandes máquinas de este tipo son específicas, existen modelos en los que es fácil cambiar el equipo de uno frontal a otro de retroexcavación. Con todo, a una pala frontal se le exige mayor robustez, plumas, balancines y cucharas específicamente diseñados para su trabajo.

Pala frontal

El cucharón frontal puede configurarse con descarga frontal o de fondo. Estos últimos descargan a través de una puerta articulada que se abre mediante un mecanismo hidráulico, lo que permite la salida del material. También se podrían recoger rocas del suelo mediante este mecanismo tipo pinza. A pesar de ello, el uso habitual es la cuchara de descarga frontal, por su menor coste y mantenimiento.

La máquina debe realizar esfuerzos de penetración y excavación para cumplir su función. Este puede ser de excavación y carga de materiales en banco, o únicamente de carga de materiales sueltos.

Sus posibilidades y aplicaciones son amplias, usándose en canteras de roca volada o de roca blanda, en carga y descarga de grandes bloques extraídos de canteras, en bancos de arena o grava y en extracciones de mineral. Realiza cortes en laderas, abre zanjas y cimientos profundos. Su forma de trabajar de manera efectiva consiste en excavar el terreno desde el nivel de sustentación hacia arriba. Se utiliza fundamentalmente en excavación con carga directa hacia las unidades de transporte.

Os dejo un vídeo de una pala frontal, la Hitachi EX8000.

Curso:

Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.

Referencias:

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

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

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Heuristic optimization of RC bridge piers with rectangular hollow sections

Esta es la versión post-print de autor. La publicación se encuentra en: https://riunet.upv.es/handle/10251/50736, siendo el Copyright de Elsevier.

El artículo debe ser citado de la siguiente forma:

Martínez, FJ.; Gonzalez-Vidosa, F.; Hospitaler, A.; Yepes, V. (2010). Heuristic optimization of RC bridge piers with rectangular hollow sections. Computers and Structures. 88:375-386. doi:10.1016/j.compstruc.2009.11.009

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