Tesado de un tablero de puente

El tesado del tablero de un puente se realiza mediante la técnica del postesado o postensado, prácticamente imprescindible en los sistemas constructivos con voladizos sucesivos y dovelas. Se denomina hormigón pretensado a la tipología de construcción de elementos estructurales de hormigón sometidos intencionadamente a esfuerzos de compresión antes de su puesta en servicio. Dichos esfuerzos se consiguen mediante cables de acero que son tensados y anclados al hormigón. Esta técnica se emplea para superar la debilidad natural del hormigón frente a esfuerzos de tracción y fue patentada por Eugène Freyssinet en 1920. El objetivo es aumentar la resistencia a la tracción del hormigón mediante la introducción de un esfuerzo de compresión interno que contrarreste en parte el esfuerzo de tracción generado por las cargas de servicio en el elemento estructural.

Con la técnica del postesado se trata de aplicar la compresión tras el vertido y el secado in situ del hormigón. En el interior del encofrado se coloca una vaina de plástico, acero o aluminio, para seguir el trazado más conveniente en el interior de la pieza, siguiendo la franja donde, de otra manera, se registrarían tracciones en el elemento. Una vez que el hormigón se ha endurecido, los tendones se introducen a través de los conductos. Después, dichos tendones se tensan mediante gatos hidráulicos que reaccionan contra la propia pieza de hormigón. Cuando los tendones se han estirado lo suficiente, de acuerdo con las especificaciones de diseño, estos quedan atrapados en su posición mediante cuñas u otros sistemas de anclaje y mantienen la tensión después de que los gatos hidráulicos se retiren, transfiriendo así la presión hacia el hormigón. El conducto se rellena con grasa o con lechada de cemento para proteger los tendones de la corrosión.

Os paso un par de vídeos para que veáis cómo se realiza la técnica. Espero que os gusten.

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Mezcladora planetaria a contracorriente

Si se quiere obtener un hormigón de gran calidad, por ejemplo, en una planta de prefabricados, lo más adecuado es contar con una mezcladora planetaria de eje vertical a contracorriente. Se trata de unas mezcladoras forzadas de eje vertical en las que la cuba no es fija, sino que presenta un movimiento de rotación opuesto al del sistema planetario. Las paletas giran alrededor de su propio eje y del eje de la máquina. El bastidor es una estructura robusta de acero soldado. Las placas del fondo, las palas de mezclado y el rascador son piezas intercambiables debido al desgaste. Las paletas rascan la parte inferior de la cuba e impiden la formación de costras que ocurre en otros tipos de máquinas. La cubierta de la mezcladora cuenta con dos compuertas de servicio y una puerta de servicio lateral para facilitar la limpieza y el mantenimiento. Estas mezcladoras suministran hormigón muy homogéneo, pero, al contar con más mecanismos y un mayor peso que otras, su precio también es más alto.

Referencias:

YEPES, V. (2026). Fabricación y puesta en obra del hormigón. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 452 pp. Ref. 441. ISBN: 978-84-1396-418-8

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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Técnicas constructivas: Estructuras de paso en obras lineales

Hemos considerado interesante presentar un curso titulado “Técnicas Constructivas de la Ingeniería Civil para Profesionales de la Edificación: Estructuras de paso en obras lineales”, ya que creemos que la transferencia de conocimientos y experiencia del campo de la ingeniería civil a otros profesionales centrados en la edificación puede mejorar sus competencias en la construcción de obras en general.

Os paso el contenido del curso, por si os pudiera servir de interés:

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Fabricación de cajones flotantes: la plataforma Kugira

https://www.acciona-construccion.com/

Kugira significa ballena en japonés, como es la máquina que funciona como cajonero: 56 m de altura, lo que equivale a un edificio de 18 pisos; 74 m de largo, y 49 m de ancho. Aunque, tratándose de una estructura flotante, lo más apropiado sería hablar de puntal, eslora y manga. Este tamaño le permite fabricar cajones de hormigón de hasta 24.000 toneladas y ostentar el récord de ser el cajonero que ha construido el cajón en dique flotante más grande del mundo. Nada menos que los 66,85 m de largo, 32 m de ancho y 34 m de altura de los 31 bloques del puerto de Algeciras. No obstante, el Kugira se adapta a las necesidades de cada proyecto, y puede realizar cajones de las dimensiones requeridas. Os recomiendo el enlace de Acciona donde se explica el funcionamiento: https://www.acciona-construccion.com/es/salaprensa/a-fondo/2017/febrero/el-barco-que-construye-puertos-el-kugira/

También os paso un vídeo donde se explica cómo se ha transportado la plataforma Kugira  para levantar el mayor astillero de Suramérica, en Brasil. Forma parte del Dique de Abrigo Exento de Isla Verde Exterior. El encargo proviene del conglomerado industrial brasileño EBX; su presupuesto asciende a 400 millones de euros y el contrato ha sido firmado por Acciona. La solución propuesta por la firma española consiste en construir los diques artificiales mediante cajones de hormigón, una técnica hasta ahora inédita en Latinoamérica. Son necesarios 35 cajones. La altura es equivalente a un edificio de doce plantas y se han necesitado 9.500 metros cúbicos de hormigón y un millón de kilos de acero.

Espero que os guste el vídeo.

¿Qué es un pozo de cimentación?

El pozo de cimentación (en francés, caisson) es un tipo de cimentación semiprofunda, utilizada en suelos blandos, donde no resultan adecuadas las cimentaciones superficiales. Los caissons tienen gran similitud con los pilotes; la diferencia radica en que estos tienen mayor diámetro y casi siempre se construyen in situ. La particularidad del pozo de cimentación es que se va construyendo a medida que se hunde en el terreno.

Este tipo de cimentación debe soportar, muchas veces, cargas horizontales o inclinadas adicionales a la carga vertical, así como corrientes de agua de gran velocidad y profundidad, como ocurre en las pilas de puentes sobre ríos que deben soportar una carga lateral por la fuerza del viento en la superestructura, la tracción de los vehículos que usan el puente, las corrientes del río y, en ocasiones, los escombros flotantes o el hielo.

Os paso este enlace sobre cómo se podría calcular un pozo de cimentación, del blog Estructurando: http://estructurando.net/2013/04/03/calculo-de-pozos-de-cimentacion-1a-parte/ y http://estructurando.net/2013/04/22/calculo-de-pozos-de-cimentacion-2a-parte/

Para aclarar su proceso constructivo, os paso un vídeo de la Universidad de Los Andes. Se trata de la cimentación de un edificio de 14 pisos para un edificio institucional de dicha universidad.

Referencias:

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328.

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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Ensayo de placa dinámica de 300 mm

En no pocas ocasiones, es necesario contar con un método rápido, sencillo, fiable y seguro que nos proporcione información sobre el grado de compactación de un terraplén o de una capa granular. En este sentido, la aprobación de la norma española UNE 103807-2:2008 ha supuesto un gran avance al normalizar la placa de carga dinámica de 300 mm de diámetro.

También es reciente la norma americana ASTM E2835-11 “Standard Test Method for Measuring Deflections using a Portable Impulse Plate Load Test Device”, que normaliza diferentes equipos portátiles para medir las deflexiones producidas mediante una placa de carga sometida a un impacto.

A continuación, os paso un vídeo explicativo de gran interés sobre el uso de la placa de carga dinámica HMP-LFG. Espero que os guste.

Otro vídeo al respecto es el siguiente:

Referencias:

Fernández Tadeo, C. (2006). Ensayo de placa de carga dinámica de 300 mm de diámetro. Boletín de la Asociación de Laboratorios Acreditados de la Comunidad de Madrid. (link)

Fortes, J.L. Nuevas alternativas al control de compactación en rellenos y explanadas (link)

Thomas, R.A.; Fernández Tadeo, C. (2009) Equipo ligero de impacto para el ensayo de placa de carga dinámica de 300 mm de diámetro. Jornadas Hispano-Portuguesas sobre Geotecnia en las Infraestructuras Ferroviarias. (link)

Curso:

Curso de compactación superficial y profunda de suelos en obras de ingeniería civil y edificación.

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Retroexcavadoras

https://www.teknodidaktika.es/oferta-formativa/12/retroexcavadora

El cazo está colocado de forma que los dientes se orientan hacia la excavadora y, tras introducir la cuchara en el frente de excavación, lo recorre de arriba hacia abajo si dicho frente está situado por encima del plano de la máquina y de forma inversa si está por debajo de dicho plano, como suele ser habitual.

Este equipo es más adecuado para excavar por debajo del plano de apoyo de la máquina. Sus aplicaciones abarcan la excavación de trincheras, zanjas y cimientos estrechos y profundos, así como cualquier trabajo de excavación subterránea en el que el espacio limite los movimientos horizontales. Permite la excavación con carga directa al transporte, que puede estar al mismo nivel que la excavadora o en planos distintos. En este último caso, el método permite trabajar con ángulos reducidos (30°) y se obtiene un mayor rendimiento.

La profundidad de excavación conseguida por esta máquina es superior a la de los equipos frontales, y su fuerza de arranque es mayor, ya que en las retroexcavadoras la reacción de desplazamiento se produce en sentido vertical al suelo, y en los frontales, en dirección horizontal.

El siguiente vídeo explicativo os aclarará mucho las partes y el funcionamiento de la máquina.

A continuación, os paso algunos vídeos que muestran el funcionamiento de esta máquina en diversos tajos. Espero que os gusten.

Carga de camión con retro:

Referencias:

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

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

Curso:

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

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Grúa derrick

La grúa Derrick es una grúa formada por un mástil de estructura de celosía sujeto por vientos, un brazo de la misma estructura unido al mástil por su extremo inferior y sujeto al mástil mediante cables por su extremo superior, un cabrestante situado en el suelo y un cable que se envía a través de poleas situadas en el brazo. Sobre este sencillo modelo existen muchas variaciones; la más corriente es la grúa, cuya base lleva ruedas y se mueve sobre ellas.

Son máquinas fijas, muy sencillas, de bajo costo y gran capacidad de carga. El tipo más usual consta de un mástil vertical fijo a una plataforma o zócalo, situado en posición mediante dos tornapuntas o tirantes que forman un tetraedro indeformable. Estas grúas se utilizan cuando hay espacio para colocar la base. En ella se sitúan un motor, los cabrestantes y los contrapesos. Apoyada en la base, se encuentra una pluma que puede girar mediante una rótula o una corona giratoria, de la cual cuelgan las cargas.

Una limitación característica de ciertas configuraciones arriostradas es la restricción del giro del mástil a unos 270°, impuesta para evitar que colisione con los tirantes. No obstante, esta restricción no es común a todas las grúas derrick; en algunos diseños, el ángulo de giro y la geometría del arriostramiento se resuelven de manera distinta.

https://www.liebherr.com/es-int/p/71977-5378441

Este inconveniente puede eliminarse sustituyendo los soportes rígidos por tres o más cables atirantados en disposición de paraguas y reduciendo la altura de la pluma por debajo de la del mástil. El uso de múltiples vientos es una solución conocida para liberar el giro y mejorar la estabilidad, aunque la geometría exacta varía según el fabricante y la aplicación.

Existen otras variantes en las que es posible realizar un giro completo, con el mástil en una posición no estrictamente vertical. Es bastante frecuente encontrar diseños de este tipo integrados en otros modelos de grúas, tanto móviles como de puerto, con gran capacidad de carga. En algunas variantes industriales y portuarias, la configuración derrick se incorpora como equipo fijo o semimóvil para maniobras de gran tonelaje.

Grúa Derrick. https://www.liebherr.com/es-int/gr%C3%BAas-automotrices-y-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas/gr%C3%BAas-sobre-orugas-lr/tecnolog%C3%ADa/derrick-y-sistemas-de-lastre-5387347

La capacidad de carga y el alcance de estas grúas dependen del diseño, del radio de trabajo, del tipo de arriostramiento y de las condiciones de seguridad; a modo de referencia, existen derricks capaces de elevar cargas de hasta 200 t y alcanzar hasta 20 m, aunque estos valores no constituyen límites universales para la tipología.

Os paso a continuación un vídeo en el que podréis ver en funcionamiento un derrick. Espero que os guste.

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.

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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Dragas dustpan

Figura 1. Draga dastpan

Las dragas dustpan son un tipo de dragas de succión que recogen material del fondo mediante una bomba. La suspensión de agua y material se genera mediante inyectores o lanzas de agua. Es común que estas dragas descarguen el material directamente en el curso del río para que las corrientes lo lleven, pero también pueden enviarlo a vertederos terrestres mediante una tubería flotante, lo que reduce la libertad de movimiento de la draga. Así se permite el tránsito de embarcaciones de gran tamaño a través de los canales de navegación.

Se trata de un tipo de draga estacionaria de succión, ideada en Estados Unidos, para dragar ríos con corrientes fuertes y fondos compuestos por fangos o limos poco cohesivos y de baja densidad. Estas dragas tienen como característica principal una cabeza ancha y baja reforzada por un sistema de inyección de agua que pone el material en suspensión y permite que la draga lo aspire mediante su corriente de succión.

La cabeza de las dragas dustpan, como se muestra en la Figura 2, está equipada con un rastrillo con orificios de inyección de agua a alta presión, debajo de los cuales se encuentran los orificios de succión. Aunque la cabeza no corta los materiales mecánicamente, la inyección de agua a alta presión permite descompactarlos y fluidificarlos. La cabeza puede tener una anchura de hasta 10 metros y los “jets” de agua se inyectan a una presión de 1,5 atm.

Figura 2. Esquema del conducto de succión de la draga dustpan (Bray, Bates y Land, 1997)

Su objetivo principal es limpiar los cauces de navegación y extraer material granular en áreas confinadas. El dragado se realiza a profundidades entre 1,5 y 20 m, con una distancia máxima de vertido de 500 m.

Las dragas dustpan se utilizan ampliamente para dragar materiales sueltos. Gracias a su ubicación cercana a la zona de extracción, se alcanza una producción unitaria elevada. Actualmente, estas dragas siguen empleándose principalmente en Estados Unidos y en algunos grandes ríos de Asia para dragar productos ligeros.

El proceso de trabajo de esta draga consiste en posicionarla aguas arriba de la zona de dragado, anclarla, permitir que la embarcación se desplace hacia aguas abajo hasta el límite de la zona de dragado, descender la tubería y comenzar a succionar el material. Al finalizar el recorrido, la draga regresa al punto de partida y se desplaza paralelamente al trazado anterior mediante los anclajes de babor o de estribor.

La producción diaria depende de la extensión de la superficie por cubrir y del tiempo empleado en desplazarse a las zonas de trabajo. Al utilizar estos equipos para dragar materiales sueltos y tener la zona de descarga cerca, se logra una producción unitaria muy elevada.

Desde una perspectiva económica, la draga dustpan presenta limitaciones en su uso, como una profundidad mínima de operación de 1,5 m de agua, una profundidad máxima de dragado de 20 m, una velocidad máxima de 0,5 nudos, una profundidad máxima de corte por pasada de 10 m y una distancia máxima de descarga de 500 m.

Os paso un vídeo donde podéis ver la cabeza de la draga y los chorros de agua que ponen el material a dragar en suspensión.

Referencias:

BRAY, R.N.; BATES, A.D.; LAND, J.M. (1997). Dredging: A handbook for engineers. 2nd edition, Willey, 434 pp.

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2010). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 2010.4038.

SANZ, C. (2001). Manual de equipos de dragado. Ed. Carlos López Jimeno. Madrid, 323 pp.

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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Técnicas constructivas: Estructuras de contención y mejora de suelos

Hemos considerado interesante presentar un curso sobre “Técnicas Constructivas de la Ingeniería Civil para Profesionales de la Edificación: Estructuras de contención y procedimientos de construcción en mejora de suelos” porque pensamos que la transferencia de conocimiento y experiencia del campo de la ingeniería civil a otros profesionales centrados en la edificación puede mejorar sus competencias en la construcción de obras en general.

El link al curso de la Universidad Politécnica de Valencia es el siguiente enlace.

Os paso el contenido del curso, por si os pudiera servir de interés:

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