Los operadores o maquinistas de las máquinas empleadas en obras públicas constituyen una pieza clave en el funcionamiento de cualquier obra. La complejidad de algunos equipos y la incidencia de la maquinaria en los costes de producción, precisan de especialistas con una formación adecuada, capacidad de trabajar en equipo y con un fuerte sentido común. No en vano, una parte importante de las medidas de seguridad en el trabajo dependen de estos especialistas.
Os dejo un vídeo realizado por Structuralia que nos ofrece un perfil de este tipo de trabajo y algo de historia respecto a sus orígenes. Espero que os guste.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 pp.
Los pilotes CPI-8 o de barrena continua se ejecutan mediante una hélice que se introduce por rotación hasta alcanzar la profundidad prevista.Una vez introducida en el terreno se extrae simultáneamente el hormigonado a través del eje de la propia barrena. Extraída la barrena y rellenado el pilote de hormigón, se introduce la armadura. De este tipo de pilote ya hicimos un post, que os recomiendo visitéis.
En el post de hoy vamos a centrarnos en aspectos relacionados con la seguridad. Para ello os recomiendo la Guía Técnica de Seguridad AETESS de pilotes de barrena continua (enlace) y, además, la siguiente guía técnica audiovisual de la Asociación de Empresas de la Tecnología del Suelo y del Subsuelo (AETESS) donde describen los trabajos de ejecución de pilotes de barrena continua (www.aetess.com Comité de Seguridad de AETESS). Espero que os guste.
YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2015). Competencia transversal ‘pensamiento crítico’ en el Grado de Ingeniería Civil: Valoración previa. XIII Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria, 2 y 3 de julio, Alicante, 15 pp.
Edificios modernos de Lima. Autor: Luis Perales. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edificios_de_Lima_Peru.jpg
La presión demográfica mundial provoca la necesidad imperiosa de buscar alternativas sostenibles en la construcción de edificios. Efectivamente, para el año 2050 se espera que la población mundial alcance los 8900 millones de personas [1], aunque otros estudios indican que en el año 2030 esta cifra será de 9000 millones [2]. El impacto que supone esta fuerte demanda de viviendas al cambio climático es de una magnitud sin precedentes. Según datos de la UNEP (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) y de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), el entorno edificado, representa un consumo de energía del 25 al 40%, una carga de residuos sólidos del 30 al 40% y una carga de emisión de gases de efecto invernadero del 30 al 40% [3]. En 2007, el entorno edificado consumió cerca del 47% de la energía total en China [4]. En el año 2004, los edificios agotaron, por sí solos, casi el 37% de toda la energía mundial y se espera que esta cifra alcance el 42% en el año 2030 [5]. En la India, el 24% de la energía primaria y el 30% de la energía eléctrica se consume en los edificios [6]. Casi el 10-20 % de la energía total se consume durante la construcción de los edificios, en función de las cantidades y tipos de materiales empleados, tipología de los edificios , los requisitos funcionales, la demanda de energía eléctrica y la vida útil considerada [6,7]. Algunos estudios indican que un edificio con una vida útil entre 40 y 50 años gasta durante su uso entre el 52 y el 82% de toda la energía consumida durante su ciclo de vida. A todo ello hay que añadir que una parte muy importante de los productos que se incorporan en un edificio no se ejecutan «in situ», representando un 75% de la energía necesaria para la construcción, pues son materiales con una alta demanda de energía en su fabricación [8,9].
La industria de la construcción, junto con sus industrias auxiliares, es uno de los mayores consumidores de recursos naturales, tanto renovables como no renovables, que está alterando negativamente el medio ambiente. Agota 2/5 partes de los áridos y 1/4 de la madera, y consume el 40 % de la energía total y el 16 % de agua al año [10,11]. El uso de materiales crece constantemente, con más de 23 mil millones de toneladas de hormigón producido anualmente [12,13]. En 2010, de acuerdo con la International Cement Review [14], la producción mundial de cemento se elevó a alrededor de 3,3 millones de toneladas/año , lo que significa un aumento más del 100% en casi 10 años. La producción mundial de cemento llegó a 1,6 mil millones de toneladas/año en 2001 , lo que corresponde a aproximadamente el 7 % de la cantidad mundial de dióxido de carbono liberado a la atmósfera [15,16]. Otros estudios indican que la contribución de la industria cementera a las emisiones de gases de efecto invernadero supera el 5% del total [17]. En Australia, para mantener la demanda en la construcción, se necesitan cada año aproximadamente 30 millones de toneladas de productos, más del 56 % de esta cantidad es hormigón, y el 6%, acero [18].
¿Qué podemos hacer ante este panorama? Evidentemente, es preciso un cambio de actitud a nivel mundial. La construcción y uso de los edificios va a ser creciente, como acabamos de ver. Por tanto, se hace necesaria la optimización de los recursos para que los impactos sean lo menores posibles. A modo de ejemplo, Struble y Godfrey [19] compararon el impacto ambiental producido por una viga de hormigón y otra de acero. Las de hormigón consumen menos energía y contaminan menos los recursos hídricos, sin embargo, presentan un 10% más de emisiones de CO2, aunque requieren un 60% menos de extracción de minerales [20]. Otras posibilidades pasan por la optimización en el diseño de los edificios [21-27]. Nuestro grupo de investigación ha trabajado durante estos últimos años en esta línea [28-35]. Otras líneas de trabajo tienen que ver con la certificación energética de los edificios [36]. En este sentido, La Comisión Europea, con el fin de racionalizar el uso de la energía en los edificios y aumentar su eficiencia energética, propuso la Directiva 2002/91/CE, que fue refundida en la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo.
Referencias:
[1] Kates, R.W. (2000). Population and consumption: what we know, what we need to know. Environment: Science and Policy for Sustainable Development, 42(3):10-19.
[2] Fernández-Solís, J. (2007). Analysis of the forces in the exponentialoid growth in construction, in: COBRA 2007, RICS Foundation.
[3] Oteiza, I.; Alonso, C. (2008). Análisis y revisión de herramientas para evaluación de la sostenibilidad de la construcción. Actas de las II Jornadas de Investigación en Construcción, pp. 1149-1166. Madrid.
[4] Wang T H (2005). China: Building a Resource-Efficient Society. China Development Forum 2005. Beijing.
[5] Urge-Vorsatz, D.; Novikova, A. (2006). Opportunities and costs of carbon dioxide mitigation in the worlds domestic sector, in: International Energy Efficiency in Domestic Appliances and Lighting Conference ‘06, London, UK.
[6] Ramesh, T.; , Prakash, R.; Shukla, K.K. (2013). Life cycle energy analysis of a multifamily residential house: a case study in Indian context, Open Journal of Energy Efficiency 2: 34–41.
[7] Bansal, D. et al. (2010). Embodied energy in residential cost effective units-up to 50 m2, in: International Conference on Sustainable Built environment(ICSBE-2010), Kandy, Sri Lanka 13–14 December.
[8] Ding, G. (2004). The development of a multi-criteria approach for the measurement of sustainable performance for built projects and facilities, Ph.D. Thesis, University of technology, Sydney, Australia.
[9] Spence, R.; Mulligan, H. (1995). Sustainable development and the construction industry, Habitat International 19 (3): 279–292.
[10] Lippiatt, B.C. (1999). Selecting cost effective green building products: BEES approach. J Constr Eng Manage 1999;125:448–55.
[11] Chong, W.K.; Kumar, S.; Haas, C.T.; Beheiry, S.M.A.; Coplen, L.; Oey, M. (2009). Understanding and interpreting baseline perceptions of sustainability in construction among civil engineers in the United States. J Manage Eng, 25(3):143–54.
[12] Schokker A.J. (2010). The sustainable concrete guide: strategies and examples. 1 ed. U.S.G.C. Council; 2010. Michigan: U.S. Green Concrete Council.
[13] World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) (2006). Cement Industry Energy and CO2 Performance: Getting the Numbers Right; Geneva: World Business Council for Sustainable Development, (WBCSD).
[14] Intercement. Annual Report 2010: how the cement market works. <http://www.intercement.com/RS2010/pt/como-funciona-o-mercado-cimenteiro/>
[15] Mehta, P.K. (2001). Reducing the environmental: concrete can be durable and environmentally friendly. Concr Int:61–66.
[16] Bremner, T.W. (2001). Environmental aspects of concrete: problems and solutions. In: Proceedings of first all-Russian conference on concrete and reinforced concrete, Moscow, Russia.
[17] Worrell E, Price L, Martin N, Hendriks C, Meida LO (2001) Carbon dioxide emissions from the global cement industry. Annu Rev Energy Environ 26:303–329
[18] Walker-Morison, A.; Grant, T.; McAlister, S. (2007). The environmental impact of building materials. Environment design guide. PRO 7.
[19] Struble, L.; Godfrey, J. (2004). How sustainable is concrete? In: Proceedings of international workshop on sustainable development and concrete technology, Beijing, China: 2004.
[20] Miller, D.; Doh, J.H.; Mulvey, M. (2015). Concrete slab comparison and embodied energy optimisation for alternate design and construction techniques. Construction and Building Materials, 80:329-338
[21] Yeo, D.; Gabbai, R.D. (2011). Sustainable design of reinforced concrete structures through embodied energy optimization. Energy and buildings, 43(8): 2028-2033
[22] Medeiros, G.F.; Kripka, M. (2014). Optimization of reinforced concrete columns according to different environmental impact assessment parameters. Engineering Structures, 59:185-194.
[23] Bansal, D.; Singhc, R.; Sawhney, R.L. (2014). Effect of construction materials on embodied energy and cost of buildings—A case study of residential houses in India up to 60 m2 of plinth area. Energy and Buildings, 69:260-266.
[24] Asif, T. Muneer, R. Kelley, Life cycle assessment: a case study of a dwelling home in Scotland, Building and Environment 42 (2007) 1391–1394.
[25] Dixit, M.K.; Fernández-Solís, J.L.; Lavy, S.; Culp, C.H. (2010). Identification of parameters for embodied energy measurement: A literature review. Energy and Buildings, 42:1238–1247.
[26] Dixit, M.K.; Fernández-Solís, J.L.; Lavy, S.; Culp, C.H. (2012). Need for an embodied energy measurement protocol for buildings: A review paper. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16:3730-3743.
[27] Foraboschi, P; Mercanzin, M.; Trabucco,D. (2014). Sustainable structural design of tall buildings based on embodied energy. Energy and Buildings, 68:254-269.
[28] YEPES, V.; GARCÍA-SEGURA, T.; MORENO-JIMÉNEZ, J.M. (2015). A cognitive approach for the multi-objective optimization of RC structural problems. Archives of Civil and Mechanical Engineering, (accepted, in press).
[29] GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; PÉREZ-LÓPEZ, E. (2015). Hybrid harmony search for sustainable design of post-tensioned concrete box-girder pedestrian bridges. Engineering Structures, 92:112-122. DOI: 10.1016/j.engstruct.2015.03.015 (link)
[30] 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)
[31] GARCÍA-SEGURA, T.; YEPES, V.; ALCALÁ, J. (2014). Life-cycle greenhouse gas emissions of blended cement concrete including carbonation and durability.The International Journal of Life Cycle Assessment, 19(1):3-12. DOI 10.1007/s11367-013-0614-0 (link)(descargar versión autor)
[32] MARTINEZ-MARTIN, F.J.; GONZALEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A.; YEPES, V. (2012). Multi-objective optimization design of bridge piers with hybrid heuristic algorithms. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering, 13(6):420-432. DOI: 10.1631/jzus.A1100304. ISSN 1673-565X (Print); ISSN 1862-1775 (Online). (link)
[33] YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J.; VILLALBA, P. (2012). CO2-Optimization Design of Reinforced Concrete Retaining Walls based on a VNS-Threshold Acceptance Strategy. Journal of Computing in Civil Engineering ASCE, 26 (3):378-386. DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000140. ISNN: 0887-3801. (link)
[34] PAYÁ-ZAFORTEZA, I.; YEPES, V.; HOSPITALER, A.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F. (2009). CO2-Optimization of Reinforced Concrete Frames by Simulated Annealing. Engineering Structures, 31(7): 1501-1508. ISSN: 0141-0296. (link)
[35] PAYÁ, I.; YEPES, V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A. (2008). Multiobjective Optimization of Reinforced Concrete Building Frames by Simulated Annealing. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 23(8): 596-610. ISSN: 1093-9687. (link)
[36] OWENSBY-CONTE, D.; YEPES, V. (2012). Green Buildings: Analysis of State of Knowledge. International Journal of Construction Engineering and Management, 1(3):27-32. doi: 10.5923/j.ijcem.20120103.03. (link)
MARTÍ, J.V.; YEPES, V. (2015). Aplicación en la docencia posgrado de algoritmos heurísticos en la optimización de estructuras: Muros nervados. XIII Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria, 2 y 3 de julio, Alicante, 15 pp.
Anclaje de un muro. Vía http://chuscmc.blogspot.com
Los anclajes al terreno se utilizan habitualmente para la contención del empuje de tierras en pantallas continuas, estabilización de laderas, estribos de puente y otras estructuras similares. Estos anclajes se ejecutan mediante una perforación en el terreno por donde se introducirán unos cables o barras que serán sometidas a tensión.
En esta entrada nos centraremos en presentar un par de documentos de la Asociación de Empresas de la Tecnología del Suelo y del Subsuelo (AETESS) relacionados con las medidas de seguridad a adoptar en la ejecución de los anclajes. El primero es la Guía Técnica de Seguridad AETESS para micropilotes y anclajes y el segundo una guía técnica audiovisual respecto al mismo tema. Espero que os sean de utilidad.
Ensayos y control de anclajes. Vía http://www.fernandeztadeo.com
CASHMAN, P.M.; PREENE, M. (2012). Groundwater lowering in construction. A practical guide to dewatering, 2nd edition. CRC Press, Boca Raton, 645 pp.
INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA (1987). Manual de ingeniería de taludes. Serie: Guías y Manuales, n.º 3, Ministerio de Educación y Ciencia, Madrid, 456 pp.
POWERS, J.P.; CORWIN, A.B.; SCHMALL, P.C.; KAECK, W.E. (2007). Construction dewatering and groundwater control: New methods and applications. Third Edition, John Wiley & Sons.
PREENE, M.; ROBERTS, T.O.L.; POWRIE, W., DYER, M.R. (2004). Groundwater control: design and practice. CIRIA C515, London.
TOMLINSON, M.J. (1982). Diseño y construcción de cimientos. URMO, S.A. de Ediciones, Bilbao, 825 pp.
La instalación de líneas de vida anti caída es una práctica cada vez más habitual en el sector de la construcción. Su uso está muy indicado en trabajos en altura, donde no existen otros medios de protección colectiva, como por ejemplo en trabajos de remate o mantenimiento de cubiertas, trabajos en fachadas, etc. Según la normativa actual estas líneas de anclaje denominadas comúnmente líneas de vida se consideran protecciones colectivas al poder soportar simultáneamente varios sistemas anti caídas.
Existen dos tipos de líneas de vida en función del tiempo de uso. Por un lado tenemos las temporales, que se montan, usan y desmontan en la fase en la fase de obra que se requiere; y por otro, las fijas, que quedan en servicio a lo largo de la vida del edificio. Toda línea de vida ha de estar fabricada bajo norma, debe llevar tanto el certificado del fabricante como el certificado de su instalación. Normalmente el propio fabricante autoriza a una empresa instaladora a montar su material después de que sus operarios hayan recibido la formación adecuada, tanto en trabajos en altura como en los procedimientos de instalación.
Os dejo algunos vídeos al respecto que creo puede ser de interés.
Tuneladora de doble escudo. https://www.xeologosdelmundu.org/tuneladora-de-doble-escudo-geologos-del-mundo/
Los denominados dobles escudos son tuneladoras que presentan características tanto del topo como del escudo. Se trata de un escudo telescópico articulado en dos piezas pensado para sostener el terreno al avanzar en la excavación del túnel. Su principal característica es su doble sistema de propulsión independiente, el primero para el escudo y el segundo para el topo.
Se trata de una máquina muy versátil, pues permite excavar tanto la roca dura que los escudos propiamente dichos no podrían perforar, con rendimientos parecidos a los de los topos. Pero además, permite la excavación en terrenos inestables y heterogéneos que los topos no podrían realizar. Por tanto, es la mejor solución para macizos con tramos de tipología variable suelo-roca.
La máquina presenta dos escudos: el delantero y el trasero. El delantero soporta la cabeza de corte, contiene el rodamiento principal, la corona de accionamiento y los sellos interno y externo. El trasero, también llamado escudo de anclaje, incorpora las zapatas de los «grippers» operables a través de ventanas. En su parte posterior incorpora el erector de dovelas y los cilindros de empuje para la propulsión en modo escudo normal.
El movimiento de estas dos partes es independiente, situándose los «grippers» en un hueco abierto entre ambas, por lo que la cabeza puede excavar mientras que en la cola se van montando los anillos de dovelas. Así, los rendimientos alcanzados son mayores que con un escudo simple. Al mismo tiempo que los cilindros de empuje principal impulsan hacia delante el escudo de cabeza y la rueda de corte realiza la excavación, en el escudo trasero se procede al montaje de un nuevo anillo de dovelas de sostenimiento al abrigo del mismo. Este sistema se aplica en aquellos terrenos capaces de resistir la presión que transmiten los “grippers”.
Cuando el terreno no es capaz de resistir la presión de los “grippers”, la tuneladora funciona como escudo simple, cerrandose el hueco de los «grippers», apoyándose mediante unos cilindros auxiliares en el último anillo colocado, para así obtener la reacción necesaria para el empuje de la cabeza de corte. Por ello, trabajando en modo escudo, no es posible simultanear la excavación con el montaje del anillo de dovelas.
Para aclarar esta explicación, vamos a ver un vídeo de HERRENKNECHT, donde se muestra el funcionamiento de la maquina tuneladora de doble escudo (TBM) utilizada en la perforación del tunel de Guadarrama para el AVE. Espero que os guste.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Métodos y equipos de excavación en túnel. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.835. Valencia, 52 pp.
