Categoría: Docencia
La competencia transversal de comunicación efectiva en estudios de máster en el ámbito de la ingeniería civil y la construcción
Tuneladora de doble escudo
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.
Qué actividades y cómo evaluar las competencias transversales
Coste, producción y mantenimiento de maquinaria para construcción
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)
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 (dimensiones posibles 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 vieja tubería hacia el pozo de inserción de la nueva tubería. Una vez llegan las barras a este pozo, se acopla 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.
La tubería a reemplazar se rompe con una cabeza de ruptura o se corta con un rodillo de corte. Los fragmentos ocasionados se desplazan contra el terreno circundante y la cavidad se amplía, de forma que un nuevo tubo pueda introducirse en ella. La tubería de substitución puede tener el mismo diámetro que la antigua o incluso mayor. En el caso de que pueda tener un diámetro menor, la técnica de relining sería una alternativa a tener en cuenta.
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 dimensión 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 llevarse a cabo en una jornada de trabajo.
Procedimiento
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A continuación os dejo un mapa conceptual del procedimiento de sustitución de tuberías:
Os paso algunos vídeos donde queda descrito 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)
Method for Planning Graduate Programs in Construction Management
Esta es la versión post-print de autor. La publicación se encuentra en: http://dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2014.10.013, siendo el Copyright de la American Society of Civil Engineers.
El artículo debe ser citado de la siguiente forma:
Pellicer, E.; Yepes, V.; Ortega, AJ. (2013). Method for Planning Graduate Programs in Construction Management. Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice. 139(1):33-41. doi:10.1061/(ASCE)EI.1943-
5541.0000120.
Vídeo explicativo del blog de Procedimientos de Construcción
En esta entrada os dejo un vídeo de unos 5 minutos donde explico brevemente qué podéis encontrar en un blog pensado exclusivamente para la docencia de la asignatura “Procedimientos de Construcción“, perteneciente a los grados de ingeniero civil y de obras públicas (http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/). Como podéis ver, este blog se encuentra bajo el paraguas institucional de la Universitat Politècnica de València. Espero que os interese y que hagáis buen uso de él. Detrás hay una fuerte dedicación en la elaboración y búsqueda de material útil a los estudiantes.
Diagrama de peraltes para curvas en ‘S’ en carreteras de calzada única.
En este post voy a enseñaros una herramienta muy interesante desde el punto de vista docente. Se trata de los Laboratorios Virtuales. Los alumnos pueden interactuar en línea para aprender. En este caso os paso uno desarrollado por los profesores de la Unidad Docente de Caminos y Aeropuertos de la Universitat Politècnica de València, los profesores Francisco Javier Camacho Torregrosa, Ana María Pérez Zuriaga y Alfredo García García.
En este laboratorio se aborda el diseño de la transición del peralte entre curvas en planta de diferente sentido de giro. Existen dos posibles formas de realizar la transición del peralte, en función de la longitud de la recta intermedia. En caso de que la recta intermedia sea suficientemente larga, se dispondrá bombeo en la misma, para lo cual se realizará la transición del peralte y del desvanecimiento del bombeo propio de las curvas aisladas. En el caso de que la longitud de la recta intermedia sea insuficiente (menor de 150 m en carreteras del grupo 2 y 300 m en carreteras del grupo 1), la transición del peralte se realizará por medio de la comúnmente llamada ‘pajarita’, que impone un cambio rápido de peralte en la zona central, no existiendo bombeo en dicha recta. En el tramo circular de las curvas en planta se mantendrá el peralte constante en todo momento. Los objetivos de este laboratorio virtual son: Identificar la influencia de los diferentes parámetros que forman parte del diseño de acuerdos de carreteras. Y representar el perfil longitudinal de una carretera a la escala adecuada (10H:1V). Continue reading “Diagrama de peraltes para curvas en ‘S’ en carreteras de calzada única.”
Un proyecto real como eje vertebrador de un máster en gestión de la construcción
El estudio de caso es un método bien conocido que se aplica con frecuencia en la enseñanza y el aprendizaje, sobre todo a nivel de postgrado. Si se utiliza un estudio de caso basado en un proyecto de construcción real durante un semestre o incluso un curso académico, tendremos una aplicación que presenta muchas ventajas en el proceso del aprendizaje de los alumnos. Esta metodología se viene aplicando desde el año 2010 en el Máster en Planificación y Gestión de la Ingeniería Civil de la Universitat Politècnica de València. Su objetivo es el desarrollo de las competencias genéricas del título, así como la coordinación y la cohesión de los contenidos. Esta aplicación se amplía con el uso del portfolio para mejorar la evaluación del curso y sus competencias. Así, cada asignatura se implica ofreciendo información adicional extraída del proyecto y se explica, a priori, los resultados de aprendizaje que se esperan. Para que se pueda alcanzar el éxito con esta metodología, es preciso aumentar la coordinación entre las asignaturas, con sus contenidos y competencias, de forma que cada una de ellas se especialice en determinados aspectos complementarios. Además, cada una de las asignaturas debe diseñar una rúbrica con criterios de evaluación comunes. Por último, una guía indicará los pasos que los estudiantes tienen que seguir con el fin de resolver los problemas.
Referencia:
JIMÉNEZ, J.; SEGADO, S.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2015). Students’ guide as a reference for a common case study in a master degree in construction management. 9th International Technology, Education and Development Conference INTED 2015, Madrid, 2nd-4th of March, 2015, pp. 4850-4857. ISBN: 978-84-606-5763-7.