Preguntas sobre el prefabricado de hormigón: Historia, ventajas y futuro

1. ¿Qué es un elemento prefabricado de hormigón y cómo se diferencia de la construcción con hormigón tradicional?

Un elemento prefabricado de hormigón se define como un producto fabricado con hormigón y elaborado en un lugar distinto de su ubicación final. Durante su fabricación, está protegido de las condiciones ambientales adversas y se obtiene mediante un proceso industrial con un sistema de control de la producción en fábrica. Esto permite acortar los plazos de entrega. En términos prácticos, la prefabricación consiste en aplicar principios industriales a la construcción, como la racionalización de procesos, la búsqueda de la economía de escala y el desarrollo a partir de la repetición de tareas cuidadosamente planificadas, ejecutadas en entornos favorables, con medios suficientes y por personal especializado.

La principal diferencia con el hormigón tradicional (o in situ) radica en el lugar y el método de fraguado y de control. El hormigón tradicional se concibe como un material fresco que cura libremente en la obra (ejecución in situ), mientras que el prefabricado es un producto terminado que se diseña y fabrica previamente en una planta industrial, con todas sus características adquiridas de forma controlada. Esto le confiere una entidad propia y una serie de cualidades inherentes que lo distinguen, como una mayor precisión dimensional, mejores acabados y la eliminación de incertidumbres en el resultado final, lo que a menudo se traduce en precios más competitivos.

https://www.telecinco.es/noticias/catalunya/20250730/levantan-bloque-vivienda-publica-diez-dias-barcelona_18_016247482.html

2. ¿Cuándo y cómo se originó el concepto de prefabricación aplicado al hormigón?

Aunque el uso del hormigón se remonta al Imperio romano (7000 a. C., según algunos historiadores), el origen de la prefabricación, entendida como la aplicación de procesos industriales a la construcción, se sitúa a mediados del siglo XVIII, con la Revolución Industrial y la aparición de nuevos materiales como el acero y el vidrio. Sin embargo, la combinación específica del material (hormigón) y la técnica (prefabricación) es relativamente reciente y ha experimentado un desarrollo espectacular a partir de la segunda mitad del siglo XX.

Un hito clave fue la patente concedida en 1824 a Joseph Aspdin para la producción de «cemento Portland». A partir de 1848 y 1849 se registran los primeros elementos prefabricados de hormigón, como la barca de Joseph Louis Lambot y la jardinera de Joseph Monier. No obstante, un hito trascendental fue la patente del hormigón pretensado presentada por Eugène Freyssinet en 1928, que revolucionó la forma de construir al convertir el hormigón en un material activo y duradero, lo que impulsó la creación de las primeras fábricas de elementos prefabricados.

3. ¿Cuáles fueron los hitos más importantes en el desarrollo del hormigón prefabricado entre 1850 y 1970?

El desarrollo del hormigón prefabricado se puede dividir en varias etapas significativas:

  • 1850-1940 (Primera época): Estuvo marcada por la visión de ingenieros que vieron en el hormigón una alternativa a la piedra natural. Los hitos incluyen:
    • Primeros elementos prefabricados como la barca de Lambot (1848) y la jardinera de Monier (1849).
    • El primer edificio con bloques prefabricados de cemento Portland, Castle House (1851).
    • La invención del concreto armado por William Wilkinson (1854).
    • La patente de un edificio prefabricado con módulos tridimensionales de Eduard T. Potter (1889).
    • La construcción del primer edificio con estructura prefabricada de hormigón, un molino de harina en Swansea (1897).
    • La invención del hormigón pretensado por Eugène Freyssinet (1928) transformó el material.
  • 1940-1970 (Segunda época): Influenciada por la necesidad de reconstrucción rápida y económica tras la Segunda Guerra Mundial y por el aprovechamiento del tejido industrial bélico.
    • Difusión del pretensado (Francisco Fernández Conde obtuvo las patentes para España y América Latina en 1942).
    • La Unión Soviética adoptó masivamente los paneles prefabricados de hormigón para la construcción de barrios urbanos debido a la reducción de costos y a la rapidez (1947-1951).
    • Estandarización de sistemas prefabricados en Inglaterra (1960).
    • Diseños icónicos como la cúpula del Palacio de Deportes de Pier Luigi Nervi para los JJ.OO. de Roma (1960) y el complejo de viviendas Habitat 67 de Moshe Safdie en Montreal (1967).
    • Desarrollo de losas alveolares y de la escuela francesa de «grandes paneles».

4. ¿Cómo ha evolucionado el hormigón prefabricado desde el último tercio del siglo XX hasta la actualidad?

Desde finales del siglo XX, la industria del prefabricado ha experimentado una creciente mecanización y un enfoque hacia una prefabricación más «abierta». Los fabricantes pasaron de producir grandes volúmenes de elementos repetitivos a crear soluciones más flexibles y adaptables a diversas obras y demandas. En este periodo, Italia y los países nórdicos destacaron, ya que su clima favorece la construcción industrializada.

Se mejoraron las posibilidades estéticas del prefabricado, como se evidenció en la Ópera de Sídney, que empleó grandes conchas prefabricadas. Aumentó la demanda de grandes elementos prefabricados para viviendas, escuelas, centros comerciales y estadios, lo que impulsó la mejora de sus propiedades estructurales. En el ámbito de la obra civil, el prefabricado se convirtió en la opción dominante para puentes, canalizaciones, túneles y traviesas ferroviarias.

En la actualidad, la construcción prefabricada es un método con entidad propia que destaca por su capacidad para aplicar técnicas de producción de alto rendimiento con elevados niveles de control, lo que asegura una mayor calidad y precisión dimensional. También se destaca la capacidad de las piezas para su desmontaje y reutilización, lo que contribuye a la sostenibilidad. La evolución informática permite realizar diseños complejos que antes resultaban inviables. Además, se ha logrado combinar la libertad arquitectónica con la eficiencia constructiva, lo que permite realizar diseños flexibles y adaptables que permiten cambiar el uso de los edificios sin afectar a su estructura.

https://resimart.com/beneficios-prefabricados-de-hormigon/

5. ¿Qué ventajas ofrece la prefabricación de hormigón en comparación con los métodos de construcción tradicionales?

La prefabricación de hormigón ofrece múltiples ventajas significativas:

  • Mayor calidad y precisión dimensional: el proceso industrial en fábrica, bajo sistemas de control de producción, asegura una calidad superior, homogeneidad y precisión dimensionales de los elementos, eliminando las incertidumbres del resultado final.
  • Ahorro de tiempo y costes: la fabricación en un entorno controlado acelera los plazos de entrega y permite una planificación más detallada, lo que se traduce en mayor productividad, menores costes laborales in situ y, a menudo, un precio final más competitivo.
  • Mayor durabilidad y resistencia: El hormigón prefabricado utiliza materiales de mejores prestaciones y un curado más controlado, lo que contribuye a una mayor durabilidad y resistencia, especialmente evidente tras la invención del pretensado.
  • Sostenibilidad y eficiencia energética: contribuyen a la reducción de residuos en obra, al uso de hormigones de mejores prestaciones (mayor durabilidad) y a una alta inercia térmica, lo que se traduce en un menor consumo de energía y un mayor confort para los usuarios. La posibilidad de desmontar y reutilizar las piezas también mejora su impacto ambiental a largo plazo.
  • Versatilidad arquitectónica y estructural: permite la creación de formas complejas, texturas, relieves, colores y aligeramientos, así como la adaptación a requisitos arquitectónicos cambiantes sin sacrificar la eficiencia. Los diseños flexibles permiten cambiar el uso de los edificios sin afectar la estructura.
  • Mejores condiciones laborales: La aplicación del hormigón autocompactante en plantas de prefabricados ha mejorado notablemente las condiciones de trabajo de los operarios al reducir la carga sonora y las vibraciones.

6. ¿Cuáles son los principales campos de aplicación del hormigón prefabricado en la actualidad?

El entorno urbano está lleno de elementos prefabricados de hormigón que forman parte de nuestro paisaje cotidiano y tienen una amplia gama de aplicaciones en la edificación y la obra civil.

En edificación (arquitectura), el prefabricado se utiliza masivamente para:

  • Viviendas (Habitat 67 es un ejemplo icónico).
  • Escuelas, pabellones, centros comerciales, aparcamientos.
  • Estadios y hospitales.
  • Elementos estructurales y de cerramiento, incluyendo paneles de fachada de grandes dimensiones con mejoras estéticas (colores, texturas, diseños de vanguardia como fachadas translúcidas).
  • Forjados (desde viguetas y bovedillas hasta losas alveolares).

En obra civil (ingeniería), el desarrollo de los prefabricados de hormigón ha sido fundamental para:

  • Puentes (tanto la estructura como las losas que unen las vigas).
  • Canalizaciones y tuberías.
  • Dovelas para túneles.
  • Traviesas para ferrocarril.
  • Mobiliario urbano y pavimentos.

En general, el prefabricado responde satisfactoriamente a todas las exigencias técnicas y funcionales y se adapta cada vez más a diseños arquitectónicos libres y a la integración de servicios e instalaciones en la estructura prefabricada.

7. ¿Qué mitos persisten sobre el hormigón prefabricado y cómo se están superando?

Aunque la acepción peyorativa del término «prefabricado» está disminuyendo, aún persisten ciertos mitos infundados que impiden un mayor avance de la industria. Estos mitos incluyen la percepción de que los elementos prefabricados son una solución «inferior» o carecen de versatilidad estética y funcional. Se asocia erróneamente con la necesidad de producir grandes cantidades de elementos muy repetitivos para optimizar costes, una idea que la industria ya ha corregido, pues es capaz de producir elementos a costes razonables para demandas más pequeñas y diferenciadas.

La realidad es que el diseño y la fabricación en un entorno técnico y controlado conducen a elementos y soluciones más precisos y de mayor calidad. Los avances tecnológicos en dosificación, curado, control de calidad, moldes, acabados, nuevos materiales y la introducción de hormigones autocompactantes han superado las limitaciones estéticas y funcionales previas. La industria ha sabido responder adecuadamente a las exigencias técnicas, funcionales y estéticas y ha logrado una mayor libertad arquitectónica sin sacrificar la eficiencia. La difusión de sus ventajas y el éxito en obras emblemáticas están ayudando a disipar estos mitos.

8. ¿Cuáles son los principales retos y las vías de innovación para la industria del hormigón prefabricado en los próximos años?

La industria del prefabricado de hormigón se enfrenta a varios retos prometedores para ganar mayor presencia en el mercado:

  • Sostenibilidad: Se trata de un eje fundamental, impulsado por políticas reglamentarias que bonifican las soluciones respetuosas con el medio ambiente. El prefabricado ofrece ventajas como una mayor inercia térmica (que reduce el consumo de energía), una menor generación de residuos y el uso de concretos de mejores prestaciones para aumentar su durabilidad. También se investiga la adición de materia prima para dotar a los elementos de capacidades descontaminantes.
  • Innovación tecnológica: En un entorno competitivo, la innovación es crucial. Se busca la mejora continua mediante la I+D+i, en colaboración con centros tecnológicos y universidades. Las innovaciones incluyen el aumento de la resistencia mecánica del hormigón, la ampliación de las formas, texturas, relieves y colores de los elementos vistos, y la mejora de las materias primas (cementos, aditivos, aceros pretensados y fibras) para lograr dimensiones, ligereza y acabados antes inimaginables.
  • Automatización y digitalización: El progreso tecnológico en la maquinaria permite a las plantas de prefabricados alcanzar altos niveles de automatización, incluyendo la impresión 3D, moldes más duraderos, sistemas de vaciado eficientes, cortes guiados por láser y sistemas de curado más eficaces. La integración de sensores en la fabricación para monitorizar parámetros (por ejemplo, la resistencia a la compresión) y el desarrollo de productos conforme a la metodología BIM también son áreas de profundización.
  • Adaptación a nuevas exigencias: El objetivo es mejorar el comportamiento sísmico, rediseñar las piezas estructurales para cubrir un mayor rango dimensional y optimizar las conexiones de los elementos estructurales, con el fin de seguir expandiendo las aplicaciones y la eficiencia del prefabricado.

Creo que estos vídeos pueden interesarte.

Os dejo un artículo que, espero, sea de vuestro interés.
Pincha aquí para descargar

Referencias:

CALAVERA, J.et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.

FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València.

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. ISBN: 978-84-9048-903-1.

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

YEPES, V. (2024). Estructuras auxiliares en la construcción: Andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 408 pp. Ref. 477. ISBN: 978-84-1396-238-2

Curso:

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Joseph Bazalgette: El ingeniero que salvó Londres del colapso sanitario

Joseph William Bazalgette (1819 – 1891). https://en.wikipedia.org/wiki/Joseph_Bazalgette

Sir Joseph William Bazalgette (Enfield, Middlesex, actualmente Londres, 28 de marzo de 1819 – Wimbledon, Surrey, actualmente Merton, Londres, 15 de marzo de 1891) fue uno de los ingenieros civiles más importantes del Reino Unido. Es conocido principalmente por haber diseñado el sistema moderno de alcantarillado de Londres, que sigue en funcionamiento más de 150 años después, y por haber transformado el paisaje urbano de la ciudad tanto por encima como por debajo de la superficie.

Al igual que los Brunel, familia con la que compartió época y amistad, los Bazalgette eran inmigrantes franceses establecidos en Inglaterra a finales del siglo XVIII. Su abuelo, Jean Louis Bazalgette, provenía del sur de Francia y llegó a Londres en 1784. Allí se estableció como sastre y financiero, y llegó a ser sastre principal del príncipe de Gales, futuro Jorge IV. Su hijo, Joseph William Bazalgette, oficial retirado de la Marina Real británica, se casó con Theresa Philo Pilton y tuvieron un hijo varón, Joseph William. En 1827, la familia se mudó a Hamilton Terrace, en St John’s Wood (Londres), donde Joseph creció y desarrolló su temprano interés por la ingeniería.

Bazalgette comenzó su carrera como aprendiz del reconocido ingeniero Sir John Macneill, con quien trabajó en proyectos ferroviarios y de drenaje de tierras, algunos de ellos en Irlanda del Norte. En 1842, se estableció como ingeniero consultor en Westminster y participó en obras como el canal del valle del Tame, en Birmingham, y estudios ferroviarios. Durante la década de 1840, también participó en la mejora del sistema de alcantarillado de Londres, aunque estas soluciones resultaron insuficientes para hacer frente a los crecientes problemas sanitarios.

En 1847, debido al exceso de trabajo, sufrió una crisis de salud que lo obligó a retirarse temporalmente al campo. Tras recuperarse, regresó a Londres y, en agosto de 1849, fue nombrado asistente del inspector de la Segunda Comisión Metropolitana de Alcantarillado, con un salario de 250 libras anuales. En 1852, ascendió a ingeniero jefe.

El 25 de enero de 1855 fue nombrado ingeniero jefe de la recién creada Metropolitan Board of Works (MBW), con un salario de 1000 libras al año. Ocupó este cargo durante más de 30 años, hasta 1889. Fue recomendado para este puesto nada menos que por Isambard Kingdom Brunel, quien lo conocía bien y lo respaldó firmemente. Ese mismo año, Bazalgette se casó con Maria Keogh, de Wexford (Irlanda), con quien tendría diez hijos.

En la década de 1850, la ciudad de Londres sufría un grave problema: las aguas residuales se vertían directamente al río Támesis, lo que provocaba brotes de cólera y unas condiciones insalubres. La situación llegó a un punto crítico en 1858, durante el episodio conocido como el «Gran Hedor», cuando el intenso calor veraniego hizo insoportable el olor del río. El Parlamento estuvo a punto de trasladarse a Oxford o Henley y, presionado por la emergencia, aprobó una ley que otorgaba a Bazalgette el control total para desarrollar una solución adecuada.

Así comenzó su obra maestra: el sistema moderno de alcantarillado de Londres. Bazalgette y su equipo lo construyeron por etapas hasta principios de la década de 1870. Al diseñar las tuberías, estimó generosamente la cantidad diaria de residuos por persona y la multiplicó por la población; luego, la duplicó, anticipándose al crecimiento urbano. Gracias a su previsión, los conductos no colapsaron en la década de 1960, como habría ocurrido con cálculos más conservadores.

El sistema incluía 83 millas (134 km) de alcantarillas interceptoras y unas 1100 millas (1770 km) de red secundaria. Para transportar las aguas residuales río abajo fue necesario construir un enorme conducto paralelo al Támesis. Así surgieron los diques de contención (embankments): el Albert Embankment (1864-1870), el Victoria Embankment (1864-1870) y el Chelsea Embankment (1871-1874), con los que se recuperaron 52 acres de terreno. Estas obras también permitieron el trazado de la línea District del metro y la creación de los Embankment Gardens. El sistema fue inaugurado en 1865 por el príncipe de Gales y finalizado en 1875.

Para mover las enormes cantidades de aguas residuales, Bazalgette supervisó la construcción de cuatro estaciones de bombeo de vapor: Deptford (1865), Crossness (1865), Abbey Mills (1868) y Western, en Chelsea (1875). Aunque ya no están en uso, estas estaciones aún existen y destacan por su poco común arquitectura. También participó en la estación de Pimlico.

El sistema redujo drásticamente el cólera y mejoró enormemente la salud pública. Bazalgette se consideraba ante todo un ingeniero sanitario y su contribución fue crucial para la transformación higiénica de Londres.

Mientras desarrollaba esta gigantesca red, no descuidó sus funciones diarias en el MBW, que incluían la supervisión de múltiples informes y proyectos. También lideró la creación de nuevas vías urbanas como Southwark Street (1864), Queen Victoria Street (1871), Northumberland Avenue (1876), Shaftesbury Avenue (1886) y Charing Cross Road, lo que mejoró el tráfico en una ciudad cuyas calles ya eran inadecuadas para finales del siglo XIX.

Monumento a Sir Joseph Bazalgette. https://londonhistorians.wordpress.com/

En 1877, todos los puentes de Londres pasaron a ser de propiedad pública y se eliminaron los peajes. Bazalgette los inspeccionó y, al encontrar tres de ellos en mal estado, los reconstruyó según sus propios diseños: el puente de Battersea (1886-1890), el puente colgante de Hammersmith (1887) y el puente de Putney (1882-1886). Todos siguen en uso, aunque el de Hammersmith ha sufrido restricciones recientemente. Putney es, sorprendentemente, el puente con más tráfico de Londres. También estuvo detrás de la creación del Woolwich Free Ferry (1889), un servicio gratuito de transbordadores propulsados por vapor.

Su prestigio fue tal que lo solicitaron como consultor en otras ciudades británicas y extranjeras, como Pest (Hungría) y Odesa (Rusia). En reconocimiento a su labor, fue nombrado comendador de la Orden del Baño en 1871 y caballero en 1874. En 1889, tras la disolución del MBW y su reemplazo por el London County Council, recibió una pensión de 1333 libras, 6 chelines y 8 peniques.

Fue miembro de la Institution of Civil Engineers (ICE) desde 1846, vicepresidente en 1879 y presidente en 1884. También perteneció a la Smeatonian Society, de la que fue presidente en 1876. Su trabajo sobre alcantarillado le valió la Medalla Telford en 1865. En sus discursos institucionales, defendió la ingeniería como herramienta de salud pública para ciudades de todo el mundo.

Tras jubilarse, vivió en Wimbledon, donde montaba a caballo y cuidaba un terreno con vacas. Falleció en su casa de Arthur Road el 15 de marzo de 1891, a los 72 años. Fue enterrado en la iglesia de St Mary, en Wimbledon.

Su legado perdura de múltiples formas: una placa azul del Greater London Council en su antigua casa, un monumento en el Victoria Embankment y, en 2020, el anuncio del Bazalgette Embankment como nuevo espacio público a orillas del Támesis. El Dulwich College otorga una beca en su nombre para estudiantes destacados en ciencia, matemáticas o tecnología.

En 2018, el ICE lo incluyó en su campaña «Superhéroes invisibles» con el apodo de Captain Sanitation, en reconocimiento a su impacto en la salud y la sostenibilidad. Entre sus descendientes se encuentran el piloto Will Bazalgette, el director de televisión Edward Bazalgette y el productor Sir Peter Bazalgette, creador del programa Big Brother.

Bazalgette fue, sin duda, el gran ingeniero de Londres.

Os dejo algunos vídeos que espero que os resulten interesantes.

Encuentros RUITEM. Diseño y estética de las infraestructuras

¿𝐋𝐚𝐬 𝐢𝐧𝐟𝐫𝐚𝐞𝐬𝐭𝐫𝐮𝐜𝐭𝐮𝐫𝐚𝐬 𝐩𝐮𝐞𝐝𝐞𝐧 𝐬𝐞𝐫 𝐞𝐥𝐞𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨𝐬 𝐞𝐬𝐭𝐞́𝐭𝐢𝐜𝐨𝐬?
¿𝐄𝐬𝐭𝐞́𝐭𝐢𝐜𝐚 𝐞𝐧 𝐢𝐧𝐟𝐫𝐚𝐞𝐬𝐭𝐫𝐮𝐜𝐭𝐮𝐫𝐚𝐬 𝐬𝐢𝐠𝐧𝐢𝐟𝐢𝐜𝐚 𝐞𝐧𝐜𝐚𝐫𝐞𝐜𝐢𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨?

𝗘𝗻𝗰𝘂𝗲𝗻𝘁𝗿𝗼𝘀 𝗥𝘂𝗶𝘁𝗲𝗺 | 𝟭𝟴 𝗱𝗲 𝘀𝗲𝗽𝘁𝗶𝗲𝗺𝗯𝗿𝗲 | 𝟭𝟲:𝟬𝟬 𝗵 (𝗖𝗘𝗧)

🎯 Te invitamos a un nuevo “ENCUENTROS”, 𝐝𝐨𝐧𝐝𝐞 𝟕 𝐈𝐧𝐠𝐞𝐧𝐢𝐞𝐫𝐨𝐬 𝐝𝐞 𝐂𝐚𝐦𝐢𝐧𝐨𝐬 𝐝𝐢𝐬𝐞𝐫𝐭𝐚𝐫𝐚𝐧 𝐲 𝐝𝐞𝐛𝐚𝐭𝐢𝐫𝐚́𝐧 𝐬𝐨𝐛𝐫𝐞 𝐞𝐥 𝐝𝐢𝐬𝐞𝐧̃𝐨 𝐲 𝐥𝐚 𝐞𝐬𝐭𝐞́𝐭𝐢𝐜𝐚 𝐝𝐞 𝐥𝐚𝐬 𝐢𝐧𝐟𝐫𝐚𝐞𝐬𝐭𝐫𝐮𝐜𝐭𝐮𝐫𝐚𝐬.

🔍 DISEÑO Y ESTÉTICA DE LAS INFRAESTRUCTURAS

Ponentes:

𝗠𝗼𝗱𝗲𝘀𝘁 𝗕𝗮𝘁𝗹𝗹𝗲: Ing. de Caminos, Catedrático de Proyectos, UPC y autor de «Diseño y funcionalidad visual de la Obra Pública»

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗟𝗮𝘀 𝗳𝘂𝗻𝗰𝗶𝗼𝗻𝗮𝗹𝗶𝗱𝗮𝗱𝗲𝘀, 𝗲𝗹 𝗳𝘂𝘁𝘂𝗿𝗼.

Jorge Bernabeu: Ing. de Caminos. Profesor Titular de Estética de la UPM y autor de «Historia y estética de la Ingeniería Civil»

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗘𝘀𝘁𝗲́𝘁𝗶𝗰𝗮 𝘆 𝗳𝗼𝗿𝗺𝗮𝗰𝗶𝗼́𝗻

Joaquín Catalá Alís: Ing. de Caminos. Catedrático de Proyectos de la UPV autor de «Poliorcética»

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗘𝘀𝘁𝗲́𝘁𝗶𝗰𝗮, 𝗽𝗮𝘁𝗿𝗶𝗺𝗼𝗻𝗶𝗼 𝘆 𝗽𝗼𝗹𝗶𝗼𝗿𝗰𝗲́𝘁𝗶𝗰𝗮

𝗦𝗮𝗻𝘁𝗶𝗮𝗴𝗼 𝗛𝗲𝗿𝗻𝗮𝗻𝗱𝗲𝘇: Ing. de Caminos, Profesor Catedrático de Puentes de la UDC autor de «Estética e Ingeniería Civil» y gestor del Congreso Estética e Ingeniería Civil

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗗𝗶𝘀𝗲𝗻̃𝗼 𝘆 𝘁𝗲𝗰𝗻𝗼𝗹𝗼𝗴𝗶́𝗮.

𝗖𝗮𝗿𝗹𝗼𝘀 𝗡𝗮𝗿𝗱𝗶𝘇: Ing. de Caminos, Profesor Titular de Ordenación del Territorio de la UDC. Director de la Revista de Obras Públicas y autor, entre muchos, de textos como «Entre la Arquitectura y la Ingeniería»

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗟𝗮 𝗮𝗳𝗲𝗰𝘁𝗮𝗰𝗶𝗼́𝗻 𝗮𝗹 𝗲𝗻𝘁𝗼𝗿𝗻𝗼.

Jose Romo: Ing. de Caminos. CEO de FHECOR Ingenieros, Premio Nacional de Diseño

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗘𝗺𝗽𝗿𝗲𝘀𝗮 𝘆 𝗱𝗶𝘀𝗲𝗻̃𝗼.

Víctor Yepes: Ing. de Caminos, Catedrático de la UPV. Autor de «Puentes históricos sobre el antiguo cauce del Turia, aproximación histórica, estética y constructiva»

𝗧𝗲𝗺𝗮: 𝗘𝗹 𝗰𝗼𝗹𝗼𝗿.

Los ponentes expondrán sus temas durante una hora. Posteriormente, se establecerá un debate entre ellos y los asistentes.

📣 La duración prevista total es de 1 hora y 30 minutos.

📩 𝐈𝐧𝐬𝐜𝐫𝐢́𝐛𝐞𝐭𝐞 𝐚𝐪𝐮𝐢́ 𝐩𝐚𝐫𝐚 𝐫𝐞𝐜𝐢𝐛𝐢𝐫 𝐞𝐥 𝐞𝐧𝐥𝐚𝐜𝐞 𝐝𝐞 𝐚𝐜𝐜𝐞𝐬𝐨: https://forms.gle/wudmr4nUwpwZFiwP6

Entre acero y poesía: La vida de Joseph Strauss, la cara visible del Golden Gate

Joseph Baermann Strauss (1870-1938). https://magazine.uc.edu/

Joseph Baermann Strauss nació el 9 de enero de 1870 en Cincinnati, Ohio, apenas una década después del fin de la guerra de Secesión estadounidense. Creció en el seno de una familia de artistas de origen judío alemán: su madre era pianista, aunque un accidente frustró su carrera, y su padre, Raphael Strauss, fue pintor y escritor. En ese entorno, Joseph desarrolló desde joven una profunda sensibilidad artística y una pasión por la poesía, con el anhelo inicial de seguir una trayectoria en las artes. Sin embargo, su vida tomaría otro rumbo en el que la ciencia, la ingeniería y la expresión poética acabarían entrelazándose.

Ingresó en la Universidad de Cincinnati para estudiar ingeniería civil, donde destacó tanto por sus cualidades intelectuales como por su liderazgo. Fue elegido delegado de su clase y también poeta oficial. Durante su etapa universitaria, formó parte de la fraternidad Sigma Alpha Epsilon y escribió un extenso poema titulado Reveries, que leyó como discurso de graduación en 1892. En él presentó una tesis ambiciosa: un proyecto utópico para construir un ferrocarril que conectara Alaska con Rusia a través del estrecho de Bering. Aunque su propuesta sorprendió a la audiencia, su sinceridad, visión y entusiasmo le valieron el respeto del público.

Una experiencia marcó profundamente su orientación profesional. Durante una enfermedad, fue hospitalizado en la enfermería universitaria y, desde la cama, podía contemplar el puente colgante John A. Roebling, que cruzaba el río Ohio entre Cincinnati y Covington. Este puente, el más largo del mundo entre 1866 y 1883, le causó una impresión duradera y despertó en él una profunda fascinación por la ingeniería de puentes que definiría el resto de su vida.

Tras graduarse, Strauss comenzó su carrera profesional como delineante en la empresa New Jersey Steel and Iron Company y, posteriormente, en la compañía Lassig Bridge and Iron Works, en Chicago. En 1899, fue contratado como asistente principal del reconocido ingeniero Ralph Modjeski. Durante su etapa en la empresa, Strauss comenzó a especializarse en puentes basculantes, también conocidos como drawbridges. Se dio cuenta de que los contrapesos de hierro que se utilizaban en estas estructuras resultaban caros y pesados, por lo que propuso reemplazarlos por contrapesos de hormigón, que eran más económicos y eficientes. Su sugerencia fue rechazada, por lo que abandonó la empresa y, en 1904, fundó su propia compañía: la Strauss Bascule Bridge Company of Chicago, que posteriormente abrió también oficinas en San Francisco.

Durante las décadas siguientes, Strauss se convirtió en un innovador y referente nacional en el diseño de puentes móviles. Entre sus obras más representativas se encuentra el puente basculante del ferrocarril HB&T sobre el Buffalo Bayou de Houston, diseñado en 1912 y que aún se encuentra parcialmente operativo. También diseñó el puente basculante Cherry Street Strauss Trunnion en Toronto, el puente Skansen en Noruega, el puente Burnside en Portland (Oregón) y el puente Lewis y Clark sobre el río Columbia, que conecta Longview (Washington) con Rainier (Oregón). A lo largo de su carrera, participó en la construcción de más de cuatrocientos puentes basculantes en América del Norte y Europa, consolidándose como el máximo exponente de este tipo de estructuras.

El mayor desafío de su vida llegó en 1916, cuando el ingeniero municipal de San Francisco publicó un artículo en el que afirmaba que no sería posible construir un puente sobre el Golden Gate —el estrecho que conecta la bahía de San Francisco con el océano Pacífico— por menos de 100 millones de dólares. Strauss respondió que él podía hacerlo por 17 millones. Así comenzó una larga cruzada para hacer realidad lo que entonces parecía imposible. Durante más de diez años, Strauss trabajó sin descanso para convencer a ciudadanos, políticos, al ejército, a la marina y a los inversores de que el puente era viable. Se enfrentó a una fuerte oposición por parte de compañías de ferris, ecologistas, administraciones locales e incluso otros ingenieros.

En noviembre de 1930, ya en plena Gran Depresión, los votantes aprobaron una emisión de bonos que dio luz verde al proyecto. La obra comenzó en enero de 1933, con un presupuesto final de 35 millones de dólares, 13 millones menos de lo estimado inicialmente, y se finalizó antes de lo previsto. Aunque Strauss había propuesto inicialmente un diseño híbrido de suspensión y voladizo, finalmente optó por un diseño colgante clásico, con un tramo principal de 1280 metros, lo que lo convirtió en el puente colgante más largo del mundo hasta la década de 1960.

Strauss supervisó personalmente gran parte de la construcción. En homenaje a su alma mater, colocó un ladrillo del edificio McMicken de la Universidad de Cincinnati en el anclaje sur del puente. También introdujo un elemento innovador en materia de seguridad: una red de protección bajo el tablero que salvó la vida de 19 trabajadores, una cifra significativa para la época, lo que supuso una medida pionera en obras civiles de gran escala.

Monumento a Strauss en San Francisco (marzo de 2010). https://es.wikipedia.org/wiki/Joseph_Strauss_(ingeniero)

Sin embargo, el proceso no estuvo exento de conflictos. Aunque Strauss fue la cara visible del proyecto, el diseño estructural detallado fue obra de los ingenieros Charles Alton Ellis y Leon Moissieff. Strauss, empeñado en recibir todo el reconocimiento, minimizó las contribuciones de Ellis, que fue excluido de los créditos en la ceremonia inaugural de 1937. Esta omisión se corrigió finalmente en 2012, cuando se colocó una placa conmemorativa en su honor junto al puente.

Durante los años de construcción, Strauss empezó a mostrar signos de deterioro físico y emocional. Estuvo ausente durante más de seis meses, lo que generó rumores sobre una crisis nerviosa. En ese periodo se divorció de su mujer y se casó con una joven cantante muchos años menor que él. Tras finalizar el puente, agotado, se retiró a Arizona para recuperarse.

El puente Golden Gate se inauguró oficialmente el 27 de mayo de 1937. Strauss celebró el acontecimiento escribiendo y leyendo su poema The Mighty Task is Done, un homenaje lírico a la culminación de su obra más ambiciosa. Este poema supuso su despedida de la ingeniería y también el cierre simbólico de su vida profesional. Menos de un año después, el 16 de mayo de 1938, Strauss falleció en Los Ángeles a causa de un derrame cerebral. Tenía 68 años.

En 1941, su viuda financió la construcción de una estatua en su honor ubicada en el extremo sur del puente, en el lado de San Francisco. La inscripción reza: «Joseph B. Strauss, 1870-1938. El hombre que construyó el puente». Aunque su figura ha sido objeto de controversia, su contribución a la ingeniería es indiscutible. Además de su legado técnico, dejó una notable obra poética, que incluye el poema «Las secuoyas», inspirado en los árboles monumentales de California, y que aún hoy se vende como recuerdo en los parques naturales.

Joseph B. Strauss fue un ingeniero y poeta, un soñador meticuloso que cruzó el puente entre el arte y la técnica. Su vida demuestra que la grandeza de la ingeniería no solo se mide en acero y cemento, sino también en visión, valor y sensibilidad humana. El Golden Gate, con su silueta roja suspendida sobre el océano, sigue siendo el mejor poema que pudo haber escrito.

Pero aquí os dejo la pequeña entrevista que me hicieron sobre el Golden Gate.

Os dejo algunos vídeos sobre el Golden Gate. Pero podéis ver más vídeos sobre la construcción de este puente aquí: https://victoryepes.blogs.upv.es/2013/06/24/golden-gate/

Othmar Ammann: el ingeniero que redefinió los puentes del siglo XX

Othmar Hermann Ammann (1879–1965). https://commons.wikimedia.org/wiki/

Othmar Hermann Ammann (1879-1965) fue un ingeniero civil suizo-estadounidense cuya obra transformó la ciudad de Nueva York y revolucionó el diseño de puentes en el siglo XX. Su enfoque técnico y estético permitió construir estructuras tan emblemáticas como el puente George Washington o el puente Verrazano-Narrows. A lo largo de su carrera, combinó innovación, eficiencia y belleza con una precisión matemática, sin perder de vista el contexto urbano y económico de cada época.

Nació el 26 de marzo de 1879 en Feuerthalen, al norte de Suiza. Provenía de una familia trabajadora: su padre era fabricante y su madre, sombrerera. Comenzó su formación en la Escuela Industrial de Zúrich y la continuó en el Eidgenössische Polytechnikum (ETH Zurich), donde se graduó en 1902 bajo la tutela del destacado profesor Wilhelm Ritter. A diferencia de otras instituciones técnicas de la época, esta escuela otorgaba gran valor a la estética en el diseño estructural, principio que Ammann adoptó como eje rector de su carrera: «Cuando diseñas un puente, el impacto estético es tan importante como los detalles técnicos. ¡Construir un puente feo es un crimen!».

En 1904 emigró a Estados Unidos con la intención inicial de realizar unas prácticas profesionales de corta duración. Llegó a Nueva York el 5 de mayo de ese año y pronto comenzó a trabajar en el diseño de puentes ferroviarios. Al año siguiente, trabajó en la Pennsylvania Steel Company, donde colaboró en la construcción del puente Queensboro. Ese mismo año, viajó temporalmente a Suiza para casarse con Lilly Selma Wehrli, con quien tendría tres hijos: Werner, George y Margot.

Su reputación creció en 1907, cuando redactó un informe técnico sobre el colapso del puente de Quebec, lo que le otorgó prestigio en el ámbito profesional. Entre 1912 y 1923 fue asistente del influyente ingeniero Gustav Lindenthal. Junto a él, participó en la construcción del puente Hell Gate de Nueva York y del puente sobre el río Ohio en Sciotoville. En 1917, propuso una alternativa más realista al ambicioso puente multifuncional que Lindenthal quería construir sobre el río Hudson: su idea de un puente exclusivamente destinado al tráfico rodado marcó un punto de inflexión en su carrera.

Durante los años veinte, Estados Unidos experimentó un gran auge de la motorización y la urbanización. Aunque Ammann era una persona modesta y reservada, supo detectar oportunidades clave. Según el historiador David Witz, «tenía dos caras: la tímida y suiza, pero también la de “ve a por ello”». En 1923, fundó su propia empresa de ingeniería en Nueva York. Al año siguiente se nacionalizó estadounidense y la Autoridad Portuaria de Nueva York aprobó financiar su propuesta para construir un puente entre Nueva Jersey y Manhattan. Su proyecto fue elegido por encima del de su antiguo mentor, Lindenthal.

En 1930, fue invitado a Suiza para recibir un doctorado honoris causa de la ETH de Zúrich, junto con Albert Einstein. Ese mismo año fue nombrado ingeniero jefe de la Autoridad Portuaria de Nueva York, donde dirigió la construcción del puente de Bayonne, el Outerbridge Crossing, el puente de Goethals y el túnel de Lincoln. Entre 1937 y 1939, ya como director de ingeniería, lideró la construcción del puente Bronx-Whitestone y del puente Triborough (hoy puente Robert F. Kennedy). También formó parte de la junta que supervisó la construcción del puente Golden Gate de San Francisco, inaugurado en 1937.

By John O’Connell – originally posted to Flickr as George Washington Bridge from New Jersey, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=10903748

Inaugurado el 24 de octubre de 1931, el puente George Washington supuso un hito en la historia de la ingeniería. Con una luz de 1.067 metros, duplicó el récord mundial de la época. Su tablero aerodinámico redujo costes y resistía fuertes vientos. Se terminó seis meses antes de lo previsto y por debajo del presupuesto. Actualmente, sigue siendo el puente colgante con más carriles del mundo (14) y el más transitado, con más de 100 millones de vehículos al año.

En 1932 se completó el puente Bayonne, que ostentó el récord del arco de acero más largo del mundo durante 45 años. En 1933, tras el fallecimiento de Lilly, su primera esposa, Ammann fue nombrado director de la Triborough Bridge and Tunnel Authority y comenzó a colaborar con el urbanista Robert Moses. En 1935, se casó con Kläry Nötzli, viuda del ingeniero suizo Fred A. Nötzli.

Ammann aplicó la teoría de la deflexión para aligerar estructuras sin comprometer la estabilidad, lo que resultó clave durante la Gran Depresión. Su talento llamó la atención de Robert Moses, con quien trabajó estrechamente en múltiples proyectos. En 1940, participó en la investigación del colapso del puente de Tacoma Narrows junto a Theodore von Kármán y Glenn B. Woodruff. Su informe de 1941 resultó decisivo para la evolución del diseño de puentes colgantes.

En 1946, fundó junto a Charles S. Whitney la empresa Ammann & Whitney. Con esta empresa diseñó los dos últimos puentes de su carrera: el puente Throgs Neck (1961) y el puente Verrazzano-Narrows (1964). Durante los años cuarenta y cincuenta, continuó viajando regularmente a Suiza, especialmente a Pontresina y Zermatt. Cuando estalló la Segunda Guerra Mundial, se alistó como teniente en el ejército suizo en Andermatt. Al no ser atacada Suiza, regresó a Estados Unidos.

By H.L.I.T. – originally posted to Flickr as Verrazano, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=12715051

En 1959, con 80 años, comenzó la construcción del puente Verrazano-Narrows, que se inauguró el 21 de noviembre de 1964. Con una luz de 1298 metros, fue el puente colgante más largo y pesado del mundo, y aún hoy es el más extenso del hemisferio occidental. Ammann lo consideraba su obra maestra. «Sabía que esta sería su obra maestra en belleza y en la excelencia de su modelo de desarrollo de la forma a partir de la construcción. Supuso el punto álgido de su desarrollo profesional como ingeniero pionero. Murió un año después de su apertura», indica David Witz. El historiador también afirma que su puente favorito es este: «Es una estructura muy hermosa y enorme, profundamente elegante».

En 1963, las autoridades suizas rechazaron su propuesta para construir un puente atirantado sobre el lago de Ginebra. Ese mismo año, recibió la Medalla Nacional de la Ciencia de manos del presidente Lyndon B. Johnson, convirtiéndose así en el primer ingeniero civil en recibir esta distinción.

Othmar Ammann falleció el 22 de septiembre de 1965 en Rye, Nueva York. A lo largo de su vida recibió numerosos reconocimientos, como el Thomas Fitch Rowland Prize (1919), el Ernest E. Howard Award (1960) y el título de Ingeniero Civil del Año (1958) por la Sección Metropolitana. En 1962 se erigió un busto suyo en la estación de autobuses del puente George Washington. En 1968, la Universidad de Stony Brook nombró en su honor la residencia Ammann College, y en 1979, con motivo del centenario de su nacimiento, se colocó una placa conmemorativa junto al puente Verrazzano-Narrows.

Considerado por muchos como el ingeniero civil más grande del siglo XX, Ammann sigue siendo una figura poco conocida en su país natal. Su legado, sin embargo, permanece vivo en los puentes que conectan ciudades y culturas, símbolo de una visión que supo unir técnica, estética y sentido de la oportunidad.

Os dejo un vídeo de la inauguración del puente Verrazano.

Rotopalas: maquinaria de excavación continua para grandes producciones

Figura 1. Rotopala. Cortesía SKW.

Las rotopalas, conocidas en inglés como Bucket Wheel Excavators (BWE), son máquinas de producción continua que integran las funciones de arranque, carga y transporte del material sin interrupciones. Están especialmente diseñadas para excavar materiales de fácil manipulación, como arenas, gravas, margas, arcillas o lignito. Su funcionamiento continuo las hace ideales para explotaciones mineras a cielo abierto, donde se requiere una alta eficiencia operativa en procesos prolongados y repetitivos.

El origen de estas imponentes máquinas se remonta a 1881, en Estados Unidos, cuando se construyó el primer equipo accionado por vapor. Sin embargo, no fue hasta 1916 en Alemania cuando se produjo su verdadero desarrollo industrial, al aplicarse en la explotación de lignito pardo. A partir de la década de 1950, las rotopalas experimentaron una notable evolución técnica, con modelos de mayor capacidad que respondían a las crecientes necesidades de producción. En la actualidad, estas máquinas pueden mover volúmenes superiores a los 254 000 m³ de material, lo que da una idea de su gran capacidad. En comparación, los Bucket Chain Excavators (BCE), aunque útiles en ciertas aplicaciones, apenas superan los 14 000 m³ y se emplean principalmente para retirar recubrimientos.

El diseño de las rotopalas se clasifica según la relación entre la longitud del brazo del rodete (L) y el diámetro del rodete (D). De este modo, se distinguen los modelos compactos (L/D = 2), semicompactos (L/D = 3) y convencionales (L/D = 4). Las compactas presentan varias ventajas significativas: una inversión inicial un 20 % inferior a la de las convencionales, menor peso, mayor estabilidad y tiempos de entrega más reducidos. Sin embargo, su diseño, limitado a dos orugas, restringe su tamaño máximo a 1600 toneladas, lo que implica una capacidad máxima de producción de 7500 m³/h y un brazo más corto que reduce su alcance operativo. Esta clasificación está normalizada por la norma DIN 22266, que define un sistema de denominación mediante letras que representan distintas características del equipo, como, por ejemplo, el tipo de tren de rodaje o la capacidad de los cangilones.

Figura 2. Rotopala semicompacta. Cortesía SKW

Una rotopala está formada por múltiples sistemas clave que permiten su funcionamiento. El tren de rodaje puede montarse sobre vías o, lo que es más habitual en minería a cielo abierto, sobre orugas. La configuración de estas últimas (dos, tres, cuatro, tres dobles o seis dobles) depende del peso de la máquina y de la capacidad portante del terreno. Cada oruga incorpora un bastidor, una rueda motriz o guía elevada, rodillos de sustentación y zapatas. La corona de giro permite orientar el brazo del rodete, cuya longitud influye directamente en la altura máxima de excavación, la anchura del bloque que se va a extraer y la selectividad del corte. El rodete es el elemento encargado de arrancar el material y su diseño depende de las propiedades geomecánicas del macizo rocoso, la resistencia del material y la producción horaria deseada. Su diámetro oscila entre 2,5 y 22 metros, y su capacidad productiva está entre 200 y 19 000 m³/h. Además, cada tonelada adicional en el peso del rodete implica una carga extra de 400 toneladas sobre la estructura de la máquina.

Existen varios tipos de rodete. El tipo celular, muy habitual en los parques de homogeneización, emplea una placa de caída con forma de arco que crea una célula para conducir el material hacia la cinta lateral. El tipo no celular se caracteriza por tener cangilones insertados en un espacio anular, con un cierre radial que permite aumentar la capacidad del cangilón en un 50 %. Por último, el tipo semicircular tiene un cierre inferior con planos inclinados llamados semicelulares y una vertedera fija. Los cangilones pueden tener un respaldo cerrado, que es ideal para materiales adhesivos como las arcillas duras (tipo «caparazón de tortuga»), o un respaldo de cadenas, que es más adecuado para materiales blandos, húmedos o pegajosos. Los elementos de corte, como dientes, cuchillas u orejetas angulares, son determinantes para la eficiencia de la excavación y deben ser fácilmente sustituibles, resistentes a la abrasión y al impacto. En materiales duros, pueden incorporarse precortadores que fragmentan previamente el material, aunque esto puede generar sobrecargas y vibraciones no deseadas.

Figura 3. Bucket Wheel Excavator. Cortesía FAM-BEUMER GROUP.

El sistema de izado permite posicionar el rodete a la altura de operación deseada y realizar descensos o ascensos rápidos mediante cilindros hidráulicos o cables de acero. Por otro lado, la descarga del material excavado se realiza mediante sistemas como puentes de conexión, brazos de descarga o cintas transportadoras, lo que otorga gran flexibilidad al sistema.

El dimensionamiento de una rotopala debe tener en cuenta múltiples factores técnicos. El diámetro del rodete se selecciona en función de la capacidad nominal requerida y de las propiedades del material, procurando elegir el diámetro más pequeño posible que cumpla los objetivos de producción, ya que un rodete de mayor tamaño incrementa el peso y complica la estática de la máquina. La capacidad nominal (Q) distingue entre la producción teórica o de diseño (Qt) y la producción real, que se ve afectada por factores como el grado de llenado de los cangilones y las paradas por mantenimiento o averías. La producción teórica se calcula mediante la fórmula Qt = Qa / (F · horas/día · días/año), donde F es un factor de campo que incluye la eficiencia y las constantes operativas. La producción de material suelto se determina aplicando el esponjamiento del material, que normalmente se sitúa entre 1,3 y 1,6, o mediante la fórmula Qts = I * s * 60, donde I es la capacidad del cazo y s el número de descargas por minuto.

El tipo de material que se va a excavar influye en la velocidad de corte, el número de cangilones, el diámetro del rodete y la inclinación del brazo. La velocidad de corte (Vc) se calcula como Vc = ω · D / 2 y suele estar entre 2 y 3,5 m/s, debiendo mantenerse por encima de la velocidad crítica (Vcri = 2,22 · D). El número de cangilones (Z) depende del material: las rocas blandas requieren pocos cangilones grandes, mientras que las rocas duras exigen muchos cangilones pequeños. Como estimación, se puede considerar Z = 4D. La frecuencia de descarga (s) se obtiene mediante la fórmula s = (Vc · Z) / (π · D) · 60, y la capacidad de los cangilones (V) mediante V = (Qts · 60) / (s · 1,25). Las potencias necesarias para la excavación, la aceleración, la elevación y el sistema completo deben calcularse en función de la producción deseada, el tipo de material y el diseño mecánico del equipo.

Durante la operación, el rodete gira mientras el brazo se mueve y el corte más eficiente se produce cuando el brazo está perpendicular al frente de trabajo (ángulo α = 0°). El avance puede realizarse en terrazas, donde el rodete desciende escalonadamente tras cada pasada, o en cortes descendentes, bajando con cada inversión del giro del brazo. Existen diversas variantes operativas, como la excavación en bloque lleno, la más común en la actualidad gracias a la movilidad sobre orugas, la excavación en frente largo, en la que la máquina avanza en paralelo al frente, y la excavación en bloque lateral, que es una adaptación del sistema anterior. También es posible excavar por debajo del nivel de las orugas, lo que permite trabajar con bancos de mayor altura con respecto a la posición del tren de rodaje.

Figura 4. Variantes de excavación de la rotopala. Fuente: Manual de arranque, carga y transporte en minería a cielo abierto (1995)

Entre las múltiples ventajas de las rotopalas, destacan su capacidad de excavación continua, su bajo consumo energético (hasta un 70 % menos que los sistemas de cables), la ausencia de impactos durante la carga, su gran radio de vertido y la posibilidad de operar tanto por encima como por debajo del nivel del terreno. Además, pueden trabajar en bancos de distintas alturas, generar taludes estables, entregar material fácilmente transportable por cinta y permitir una gran selectividad en la excavación. También pueden diseñarse para ejercer una baja presión sobre el terreno, lo que resulta clave en zonas con baja capacidad portante.

Sin embargo, no todo son ventajas. Las rotopalas requieren un mantenimiento complejo y frecuente, no son flexibles ante cambios en la geometría o tectónica del yacimiento y no sirven para excavar materiales compactos o muy abrasivos. Además, su rendimiento global depende de la disponibilidad de todos los elementos en serie que componen el sistema, lo que introduce una fuerte interdependencia operativa. Por último, su adquisición e instalación suponen una inversión inicial muy elevada, lo que limita su adopción a proyectos a gran escala y a largo plazo.

En resumen, las rotopalas son una solución de ingeniería impresionante para grandes operaciones mineras, ya que combinan eficiencia, potencia y continuidad operativa. No obstante, no son la herramienta adecuada para todos los contextos y, en las condiciones apropiadas, su rendimiento y productividad son difíciles de igualar.

Os dejo algunos vídeos que espero os interesen:

Referencias:

GÓMEZ DE LAS HERAS, J.; MANGLANO, S.; TOLEDO, J.; LÓPEZ-JIMENO, C.; LÓPEZ-JIMENO, E. (1995). Manual de arranque, carga y transporte en minería a cielo abierto. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, 604 pp.

MARTÍNEZ-PAGÁN, P. (2025). Rotopalas. Apuntes 4º curso GIRME. Universidad Politécnica de Cartagena.

YEPES, V. (1995). Maquinaria de movimiento de tierras. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-264. 144 pp.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente n.º 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

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

Curso:

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

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Preguntas sobre la productividad y el estudio del trabajo

¿Qué es la productividad y por qué es crucial para una empresa?

La productividad se define como la relación entre los bienes y servicios producidos y los recursos empleados para ello. Es un indicador vital para cualquier actividad empresarial, ya que las empresas que no mejoran su productividad con respecto a la de sus competidores están abocadas a desaparecer. Un aumento de la producción no siempre implica un aumento de la productividad; para conseguirlo, es necesario buscar la eficiencia en todos los procesos de la empresa. La mejora de la productividad conlleva una reducción de costes y plazos, lo que incrementa la competitividad a largo plazo.

¿Cuál es la diferencia entre productividad y rendimiento?

La productividad se refiere a la relación entre la producción y los recursos consumidos. El rendimiento, por otro lado, es el cociente entre lo realizado y lo previsto, ya sea en relación con la producción o con el tiempo dedicado a una actividad. El rendimiento contribuye a aumentar o disminuir la productividad modificando la eficiencia de los medios de producción, pero no los medios en sí mismos. La pérdida de productividad a menudo se debe a ineficiencias en el tiempo total invertido en una operación.

¿Cómo se puede aumentar la productividad de una empresa, según la OIT?

De acuerdo con la Organización Internacional del Trabajo (OIT), existen dos categorías principales de medios directos para aumentar la productividad.

  • Inversión de capital: Esto incluye idear nuevos procedimientos básicos o mejorar fundamentalmente los existentes, así como instalar maquinaria o equipo más moderno y de mayor capacidad, o modernizar los ya existentes.
  • Mejor dirección: Implica reducir el contenido de trabajo del producto, reducir el contenido de trabajo del proceso y reducir el tiempo improductivo, ya sea imputable a la dirección o a los trabajadores.

¿Qué es el estudio del trabajo y cuáles son sus componentes principales?

El estudio del trabajo es un término que engloba técnicas para examinar tareas humanas en todos sus contextos con el fin de investigar sistemáticamente los factores que influyen en la eficiencia y la economía, y así poder introducir mejoras. Se trata de una herramienta fundamental para alcanzar objetivos y tomar decisiones. Consta de dos técnicas interrelacionadas:

  • Estudio de métodos: Se enfoca en cómo se realiza un trabajo, buscando formas más sencillas y eficientes para reducir costes.
  • Medición del trabajo: Su objetivo es determinar cuánto tiempo se requiere para ejecutar una tarea definida por un trabajador calificado, según normas y rendimientos preestablecidos.

¿Cuáles son los objetivos principales del estudio de métodos?

El estudio de métodos busca registrar y examinar críticamente de forma sistemática los factores y recursos involucrados en los sistemas de ejecución existentes y propuestos. Sus objetivos son:

  • Mejorar los procesos y los procedimientos.
  • Optimizar la disposición del lugar de trabajo, el diseño del equipo y las instalaciones.
  • Economizar el esfuerzo humano y reducir la fatiga innecesaria.
  • Mejorar la utilización de materiales, máquinas y mano de obra.
  • Crear mejores condiciones de trabajo.

¿Cuáles son las fases clave para implementar un estudio de mejora de métodos?

Para abordar y llevar a la práctica un estudio de mejora de métodos, se siguen cinco fases generales:

  1. Elección y definición del problema: Identificar el trabajo a analizar que ofrecerá la mayor rentabilidad.
  2. Observación y registro del método actual: Recopilar datos sobre cómo se realiza el trabajo actualmente.
  3. Análisis del método actual: Cuestionar sistemáticamente cada aspecto del método actual (qué, dónde, cuánto, quién, cómo, cuándo) para identificar ineficiencias.
  4. Desarrollo del método mejorado: Basándose en el análisis, buscar posibilidades como eliminar trabajo innecesario, combinar operaciones, cambiar el orden de ejecución o simplificar las operaciones.
  5. Aplicación y mantenimiento del nuevo método: Una vez aprobado por la dirección, implementar el nuevo método y vigilar periódicamente su cumplimiento.

¿Qué son los diagramas de proceso y qué tipos se mencionan?

Los diagramas de procesos (o cursogramas) son representaciones gráficas de los eventos que ocurren durante una serie de acciones u operaciones, junto con información relevante. Durante un proceso, se identifican cinco tipos de acciones: operación, transporte, inspección, demora y almacenamiento. Entre los tipos de diagramas de proceso se incluyen:

  • Diagrama de las operaciones del proceso (operation process-chart): Muestra los puntos donde se introducen los materiales, la secuencia de inspecciones y todas las operaciones (excepto el manejo de materiales), incluyendo tiempo y localización. Útil para procesos complicados o nuevos.
  • Diagrama del análisis del proceso del recorrido (flow process-chart): Representa todas las operaciones, transportes, inspecciones, demoras y almacenajes, con información sobre tiempo requerido y distancia recorrida. Se construye determinando el producto y unidad, anotando fases, uniendo símbolos, y midiendo distancias y duraciones.
  • Diagramas planimétricos de flujo o diagrama de recorrido: Representación gráfica sobre un plano del área de actividad, mostrando la ubicación de los puestos de trabajo y el trazado de movimientos de hombres y/o materiales. Ayuda a identificar áreas congestionadas, avances y retrocesos, y a mejorar la distribución de la planta. Se utiliza la misma simbología que el diagrama de proceso.

¿Qué son los gráficos de actividades simultáneas y cuál es su propósito?

Los gráficos de actividades simultáneas o múltiples son herramientas que se utilizan para registrar y estudiar las actividades interdependientes de personas y máquinas. Su objetivo principal es reducir el número y la duración de los tiempos improductivos (paradas y esperas). La técnica consiste en representar el trabajo de cada recurso en una escala de tiempos común para visualizar las interrelaciones entre ellos y examinar y analizar el método con el fin de eliminar los periodos de inactividad.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V.; TEIXEIRA, J.C.; MOURA, H.P.; CATALÁ, J. (2014). Construction Management. Wiley Blackwell, 316 pp. ISBN: 978-1-118-53957-6.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente n.º 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 256 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

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.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376.

Curso:

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

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

 

Preguntas frecuentes sobre el agua en medio poroso y sus problemas en excavaciones.

1. ¿Qué es un acuífero y cómo se clasifica?

Un acuífero es una formación geológica subterránea que contiene y transmite agua. Se clasifican principalmente en:

  • Acuífero libre: El agua está en contacto con la atmósfera a través de los poros o las fisuras de la zona no saturada. El límite superior es el nivel freático, donde la presión del agua es atmosférica.
  • Acuífero confinado: El acuífero está cubierto por una capa impermeable (acuicludo o acuitardo) y el agua se encuentra a una presión superior a la atmosférica. Si se perfora un pozo en un acuífero confinado y el agua sube por encima de la superficie del terreno, se dice que existen existen «condiciones artesianas».
Figura 1. Esquema de acuífero. https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Aquifer_es.svg

Además, existen otras formaciones relevantes:

  • Acuicludo: Una formación geológica que, aunque contiene agua, no la transmite de manera efectiva, por lo que no es apta para su explotación (por ejemplo, terrenos arcillosos).
  • Acuitardo: Transmite el agua muy lentamente, por lo que no es apto para su captación, pero puede permitir la recarga vertical de otros acuíferos en condiciones especiales (por ejemplo, arcillas limosas o arenosas).

2. ¿Qué es la carga hidráulica total y por qué es importante la Ley de Darcy en el estudio del flujo de agua en medios porosos?

La carga hidráulica total (H), también conocida como potencial, representa la energía por unidad de peso de un fluido en movimiento, expresada como una altura. Incluye la altura geométrica (z), la altura de presión (u/γw) y la altura de velocidad (v²/2g). En el contexto del flujo en medios porosos, la velocidad suele ser despreciable, por lo que la carga total se simplifica a la altura piezométrica.

La Ley de Darcy es fundamental porque describe la velocidad del flujo de agua en un medio poroso. Establece que la velocidad (v) es directamente proporcional al gradiente hidráulico (i) y al coeficiente de permeabilidad (k), es decir, v = k · i. El coeficiente de permeabilidad mide la facilidad con la que el agua circula a través del suelo y depende tanto de las características del acuífero (porosidad, tamaño de los poros interconectados) como del fluido (viscosidad, peso específico). Esta ley es crucial para comprender cómo se mueve el agua a través del suelo y para calcular caudales en diversas aplicaciones geotécnicas.

Figura 2. Esquema de la ley de Darcy

3. ¿Qué son las tensiones efectivas y por qué son tan importantes en geotecnia según el postulado de Terzaghi?

Las tensiones efectivas (σ‘) son un concepto fundamental en geotecnia, postulado por Karl von Terzaghi en 1923. Se definen como el exceso de tensión sobre la presión intersticial (o presión neutra) del agua (u) presente en el suelo. Es decir, son las tensiones que actúan exclusivamente sobre la fase sólida del suelo, transmitiéndose grano a grano.

Su importancia radica en el postulado de Terzaghi, que establece lo siguiente: «Cualquier efecto medible debido a un cambio de tensiones, como la compresión, la distorsión o la modificación de la resistencia al corte de un suelo, se debe exclusivamente a cambios en las tensiones efectivas». Esto significa que la deformación y la resistencia del suelo dependen directamente de las tensiones efectivas y no de las tensiones totales. Por ejemplo, si el volumen o la distorsión de un suelo saturado no cambian, es porque sus tensiones efectivas no han cambiado. Si se permite el drenaje del agua (es decir, si se disipa la presión intersticial), las tensiones efectivas aumentan, lo que provoca la deformación del suelo y la modificación de su resistencia al corte, un fenómeno conocido como consolidación.

4. ¿Cuáles son los principales problemas geotécnicos relacionados con el agua en las excavaciones?

El agua subterránea y superficial puede causar diversos problemas geotécnicos significativos en las excavaciones:

  • Subsidencia: Un descenso del nivel freático (por bombeo o excavación) aumenta las tensiones efectivas, provocando asentamientos en el terreno circundante. Un aumento del freático también puede causar asentamientos en suelos arcillosos o reducir la capacidad portante en arenas.
  • Deslizamiento de taludes: El flujo de agua en los taludes de una excavación incrementa su peso y reduce su resistencia al corte, llevando a la inestabilidad. Esto se agrava si la excavación corta dos estratos, donde el flujo entre capas puede causar erosión.
  • Erosión superficial: El afloramiento de agua en los taludes provoca cárcavas y arrastre de terreno, lo que compromete la estabilidad y debilita las bermas.
  • Erosión interna o tubificación (piping): El agua arrastra partículas finas a través de los huecos del suelo, formando túneles internos. Esto es propenso en suelos dispersables y puede ocurrir en presas o por flujos anómalos en pozos de drenaje o anclajes defectuosos.
  • Inestabilidad del fondo o sifonamiento: Ocurre cuando un flujo ascendente de agua en un terreno granular no consolidado anula la presión efectiva, por lo que el suelo se comporta como un fluido (arenas movedizas). Esto sucede cuando las fuerzas de filtración superan el peso sumergido del suelo.
  • Levantamiento del fondo o taponazo (uplift): El fondo de la excavación se vuelve inestable cuando el empuje del agua subterránea —típico en un acuífero confinado bajo un estrato de baja permeabilidad— supera el peso del terreno que lo soporta.

5. ¿Qué es el sifonamiento o «efecto Renard» y cuándo ocurre?

El sifonamiento, también conocido como licuefacción o «efecto Renard», se produce cuando existe un flujo ascendente de agua en el terreno y la presión del agua es tan alta que anula las tensiones efectivas del suelo. En suelos granulares sin cohesión, como la arena, el terreno pierde completamente su resistencia al corte y comienza a comportarse como un fluido en ebullición, similar a las arenas movedizas.

Este fenómeno sucede cuando se alcanza un «gradiente crítico», que es la relación entre el peso específico sumergido del suelo y el peso específico del agua. Si se sitúa un objeto con un peso específico superior al de la mezcla fluida de terreno y agua sobre un terreno con licuefacción, se hundirá. Supone un grave riesgo en las excavaciones, especialmente por debajo del nivel freático, ya que puede provocar el desprendimiento de cimentaciones y maquinaria.

6. ¿Cómo se relaciona el coeficiente de permeabilidad con la permeabilidad equivalente en estratos de suelo?

El coeficiente de permeabilidad (k) mide la facilidad con la que el agua fluye a través de un suelo concreto. Sin embargo, en la práctica, el suelo suele estar compuesto por múltiples estratos con diferentes permeabilidades y espesores. En estos casos, se calcula una permeabilidad equivalente, que puede ser horizontal o vertical:

  • Permeabilidad equivalente horizontal: Se aplica cuando el flujo de agua atraviesa horizontalmente un conjunto de estratos. El caudal total es la suma de los caudales en cada estrato.
  • Permeabilidad equivalente vertical: Se usa cuando el flujo de agua atraviesa verticalmente los estratos. En este caso, el caudal es constante a lo largo de los estratos, pero cada estrato tiene un gradiente hidráulico diferente.

Estos cálculos son esenciales para modelar con precisión el flujo de agua en suelos estratificados.

7. ¿Qué es una red de flujo y para qué se utiliza en geotecnia?

Una red de flujo es una representación gráfica del flujo de agua subterránea en un medio poroso. Está formada por dos familias de curvas ortogonales entre sí.

  • Líneas equipotenciales (Ψ): Son líneas que conectan puntos donde la altura piezométrica (carga hidráulica) es constante.
  • Líneas de corriente (Φ): Son las trayectorias que siguen las partículas de fluido a medida que se mueven a través del suelo.

La red de flujo se construye de manera que las fronteras impermeables actúan como líneas de corriente y las fronteras permeables (como una lámina de agua) son líneas equipotenciales. Al intersectarse, ambas familias de líneas deben formar «cuadrados curvilíneos».

Figura 3. Red de flujo, formada por líneas equipotenciales (Ψ) y  líneas de corriente (Φ)

Las principales aplicaciones de las redes de flujo en geotecnia son:

  • Calcular las presiones del agua subterránea: Permiten determinar las presiones en diferentes puntos o superficies.
  • Estimar los caudales del agua subterránea: Todos los canales de flujo (espacio entre dos líneas de corriente adyacentes) transportan el mismo caudal.
  • Calcular los gradientes hidráulicos: La pérdida de carga total se distribuye uniformemente entre las equipotenciales. Esto es crucial para evaluar la estabilidad de taludes y el riesgo de sifonamiento.

8. ¿Cómo se puede prevenir el sifonamiento en una excavación y qué factores influyen en las medidas de prevención?

Para prevenir el sifonamiento en una excavación, especialmente por debajo del nivel freático, una de las medidas principales es utilizar tablestacas o ataguías con una longitud de empotramiento suficiente. Esta longitud adicional por debajo del nivel de excavación aumenta el recorrido más corto que puede seguir el agua, lo que reduce el gradiente hidráulico y, en consecuencia, las fuerzas de filtración.

La profundidad de empotramiento necesaria depende de varios factores:

  • Profundidad de la excavación bajo el nivel freático: A mayor profundidad de excavación, mayor empotramiento se requiere.
  • Porosidad del suelo: Cuanto mayor es la porosidad del terreno (es decir, más vacíos hay en el suelo), mayor empotramiento es necesario para evitar el sifonamiento.
  • Peso específico de las partículas sólidas y del agua: Estos valores influyen en el peso específico sumergido del suelo y, por ende, en el gradiente crítico.
  • Coeficiente de seguridad (η): Se aplica un coeficiente de seguridad para garantizar que el empotramiento sea suficiente para resistir el sifonamiento. Por ejemplo, el Código Técnico de la Edificación (CTE) en España recomienda un coeficiente de seguridad de η = 2 para pantallas.
Figura 4. Sifonamiento en la base de una tablestaca o pantalla.

Es fundamental realizar cálculos geotécnicos y estructurales detallados para determinar el empotramiento necesario, que debe corresponder al mayor valor entre el requerido para evitar el sifonamiento y el necesario para soportar los esfuerzos de empuje. Además, la experiencia y el sentido común son fundamentales a la hora de implementar estas medidas.

REFERENCIAS:

  • PÉREZ VALCÁRCEL, J.B. (2004). Excavaciones urbanas y estructuras de contención. Ediciones Cat, Colegio Oficial de Arquitectos de Galicia, 419 pp.
  • POWERS, J.P. (1992). Construction dewatering: New methods and applications. Ed. Wiley et al., New York.
  • 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.
  • 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. ISBN: 978-84-9048-903-1.
  • 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

Cursos:

Curso de procedimientos de contención y control del agua subterránea en obras de Ingeniería Civil y Edificación

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Eduardo Saavedra, ingeniero humanista del siglo XIX

Eduardo Saavedra y Moragas (1829-1912). https://es.wikipedia.org/wiki/Eduardo_Saavedra

Eduardo Saavedra y Moragas nació en Tarragona el 27 de febrero de 1829. Era hijo de Ignacio Saavedra Dumont, militar retirado natural de La Coruña y veterano de la guerra de la Independencia, y de Francisca Moragas Jenkins, oriunda de Riudoms. Tras cursar el bachillerato en Tarragona, Sevilla y Lérida, su familia se estableció en Madrid, donde inició estudios de Derecho en la universidad. Sin embargo, su vocación científica le llevó a cambiar de rumbo en 1846 e ingresar en la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, donde se licenció en 1851 como número uno de su promoción, destacando en Mecánica Aplicada, Mecánica Racional y Construcción.

Su primer destino profesional (1851-1853) fue Soria, donde proyectó la desecación de la laguna de Añavieja —con el fin de optimizar el riego, recuperar tierras y erradicar las fiebres endémicas—, y dirigió la construcción de la carretera de Soria a El Burgo de Osma. Durante el trazado de esta última, descubrió restos de la calzada romana que unía Uxama con Augustóbriga. El estudio de esta vía le llevó en 1860 al descubrimiento de las ruinas de Numancia, lo que le valió su ingreso en la Real Academia de la Historia en 1862. Como comisionado de dicha academia, dirigió las excavaciones de Numancia hasta 1867 y mantuvo una constante relación epistolar con corresponsales de toda España y el extranjero. Además, apoyó a Buenaventura Hernández Sanahuja en la fundación del Museo Arqueológico de Tarragona.

En 1854, reclamado como profesor en la Escuela de Caminos de Madrid, impartió Mecánica Aplicada (materia básica), Mecánica Racional y Construcción hasta 1862, y regresó brevemente entre 1867 y 1870. Durante este periodo compaginó docencia y labor editorial: en 1856 publicó Teoría de los puentes colgados; en 1859, Lecciones sobre la resistencia de los materiales y Nota sobre el coeficiente de estabilidad; y en 1860, Nota sobre el problema del equilibrio de las bóvedas, iniciando el análisis elástico de arcos. Traducjo al castellano obras de William Fairbairn (1857 y 1859) y de Michon (1860), añadiendo un comentario exhaustivo a esta última, y se encargó de difundir las últimas novedades técnicas europeas en la Revista de Obras Públicas y en los Anales de la Construcción y de la Industria.

Durante los veranos de 1857 y 1858, dirigió los proyectos de los faros de Chipiona —el más alto de España—, Salmedina y Trafalgar. Ese mismo verano, trazó la carretera de Cudillero a Cornellana (Asturias) y acometió los tramos III y IV de la carretera de Garray a Villar (Soria). Su prestigio creció en el círculo humanista que compartía con amigos y colegas como José Echegaray, Gabriel Rodríguez y Pedro Pérez de la Sala. Entre sus discípulos se encontraban Bruno Moreno, Miguel Martínez-Campos y Antonio Borregón Peñalver.

Tras concluir su etapa soriana y ocho años de enseñanza, se incorporó como ingeniero jefe a la Compañía del Ferrocarril de Palencia a Ponferrada. Dirigió la construcción del tramo Palencia-León, inaugurado en noviembre de 1863, y proyectó el tramo León-Astorga, con todas sus estaciones. También diseñó el puente sobre el río Bernesga que unía la estación con la ciudad. En 1863 también redactó el anteproyecto de la línea Torralba-Soria, cuya ejecución se pospuso hasta 1892 y en el que destaca el viaducto del Golmayo.

La revolución de 1868 le situó al frente del Negociado de Ferrocarriles del Ministerio de Fomento y, posteriormente, como director de Obras Públicas, cargo del que dimitió en enero de 1871 junto al resto del Gobierno ante la llegada del rey Amadeo de Saboya. En 1869, representó a España en el Congreso Comercial e Internacional de El Cairo y presidió la delegación en la inauguración del canal de Suez; años después, formó parte de la Comisión Internacional para su ampliación.

Al mismo tiempo que trabajaba en Caminos, en torno a 1868 inició estudios de Arquitectura, motivado por su afición al dibujo y al estudio de construcciones antiguas, afición que se pone de manifiesto en las láminas que realizó para sus artículos sobre las iglesias de San Juan de Duero y San Nicolás de Soria. Completó la carrera en solo tres cursos y obtuvo el título de arquitecto en 1870. Su primer encargo fue habilitar el caserón del Nuevo Rezado, obra de Villanueva, como sede de la Real Academia de la Historia. Este laborioso trabajo se inauguró en 1874 y es el único edificio suyo que se conserva. Otros proyectos para la Facultad de Ciencias y el Instituto Geográfico y Estadístico quedaron sin ejecutar.

En el ámbito académico e institucional ingresó en 1861 en la Real Academia de la Historia —de la que fue director entre 1908 y 1912 y cuyo sillón ocupó como senador desde 1895—; en 1868 en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, donde llegó a ser vicepresidente y presidente de la Sección de Ciencias Exactas y, en 1910, recibió la Medalla Echegaray; y en 1874 en la Real Academia Española, tomando posesión el 29 de diciembre de 1878 con el discurso La literatura aljamiada, al que Antonio Cánovas del Castillo dio la bienvenida destacando “el dulce sabor arcáico… de los escritores moros”. En la RAE fue tesorero desde 1901 hasta 1912 y, en la contestación al discurso de Daniel de Cortázar, defendió la adopción de criterios clásicos para la formación de nuevas nomenclaturas técnicas. Asimismo, cofundó y presidió la Real Sociedad Geográfica de Madrid y fue socio de la Academia de Ciencias de Lisboa.

En el ámbito personal, en 1855 se casó con María Dolores Forner y Ramírez de Verger, nieta del escritor Juan Pablo Forner, con quien tuvo dos hijos, de los cuales solo sobrevivió una hija, María, que se casó con el doctor José Grinda Forner, médico de la Casa Real. Entre sus amistades más destacadas se encontraban el padre Fidel Fita Colomé, Antonio Cánovas del Castillo, José Echegaray y Aureliano Fernández-Guerra. A lo largo de sus últimos años padeció una ceguera progresiva que culminó con la pérdida total de la vista.

Saavedra escribió y publicó trabajos muy diversos: estudios sobre las iglesias sorianas de San Juan de Duero y San Nicolás; La vía romana de Uxama a Augustóbriga (1869); Astrolabias árabes… (1875); La geografía de España de Edrisí (1881); Estudio sobre la invasión de los árabes en España (1892); El Nilo. Estudios técnicos e históricos (1912), entre otros. En 1983, el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos dedicó a su memoria el monográfico Eduardo Saavedra, ingeniero y humanista.

Eduardo Saavedra y Moragas falleció en Madrid, en su domicilio de la calle Fuencarral, el 12 de marzo de 1912, rodeado de familia y amigos. Con su muerte desapareció el ingeniero humanista más polifacético del siglo XIX español, cuya labor técnica, académica, arqueológica y cultural dejó una huella imborrable en la historia de la ingeniería y las humanidades.

Os dejo algunos vídeos sobre este personaje. Espero que os interesen.

Preguntas sobre los apeos y apuntalamientos en la construcción

¿Qué son los apeos y apuntalamientos en la construcción y cuál es su propósito principal?

Los apeos y apuntalamientos son estructuras auxiliares temporales que se utilizan en la construcción, tanto en obras nuevas como en obras ya existentes, para garantizar la estabilidad y resistencia de una estructura o terreno. Su función principal es evitar el colapso, el hundimiento o el derrumbamiento, y garantizar la seguridad de las personas, así como permitir la realización de trabajos como rescates, reparaciones, reformas, demoliciones o la ejecución de nuevos elementos constructivos. Se instalan para ayudar o complementar los elementos constructivos o en situaciones de emergencia.

Figura 1. Apuntalamiento. http://www.ite-arquitectos.com

¿Cuál es la diferencia fundamental entre «apeo» y «apuntalamiento»?

Aunque los términos «apeo» y «apuntalamiento» son similares y a menudo se usan indistintamente, la diferencia clave radica en la urgencia y la planificación.

  • Apuntalamiento: Presenta un mayor carácter de urgencia. Se utiliza de forma provisional para evitar hundimientos o colapsos inminentes, a menudo en situaciones de emergencia (terremotos, explosiones, incendios, etc.). Los bomberos, por ejemplo, realizan «apuntalamientos de emergencia». Los apuntalamientos suelen transmitir cargas verticalmente a través de elementos como puntales.
  • Apeo: Forma parte de procedimientos constructivos programados y planificados con antelación, como reparaciones, reformas, excavaciones o demoliciones. Su ejecución requiere un mayor esfuerzo y tiempo. Los apeos suelen transmitir cargas mediante elementos inclinados, como jabalcones o tornapuntas.

Ambos son temporales y buscan estabilizar una estructura durante el tiempo necesario para llevar a cabo un rescate o una reparación definitiva.

¿Qué tipos de apuntalamientos existen y cuál es su función específica?

Existen varios tipos de apuntalamientos, cada uno diseñado para un propósito particular:

  • Apuntalamientos de descarga: Se emplean para reparar la cabeza de las viguetas de los forjados de madera y aliviar la carga sobre ellas.
  • Apuntalamientos de seguridad: Son necesarios para sostener todos los forjados de un edificio antes de su demolición, con el fin de garantizar la estabilidad durante el proceso.
  • Apuntalamientos de refuerzo: Se emplean en forjados con una flecha excesiva para corregir su deformación.
  • Apuntalamientos de estabilización: Se utilizan para respaldar un muro resistente de fachada que debe mantenerse en pie hasta que se construyan los forjados que lo arriostrarán, contrarrestando momentos de vuelco.

¿Cómo se clasifican los apeos o apuntalamientos según su disposición y cuáles son sus componentes básicos?

Los apeos y apuntalamientos se clasifican según su disposición en:

  • Verticales: Recogen cargas horizontales y las transmiten a una base resistente.
  • Horizontales: Contrarrestan momentos de vuelco en elementos verticales.
  • Inclinados: Los más complejos, ya que pueden gestionar cargas distribuidas y momentos de vuelco. No obstante, tienden a desplazarse de su punto de instalación.

La estructura básica de un apeo incluye:

  • Un elemento horizontal (o sopanda): Para cargar o recibir la carga.
  • Una pieza vertical u horizontal (pie derecho): Para transmitir la carga axial.
  • Un durmiente: Convierte la carga puntual del pie derecho en una carga repartida hacia el soporte resistente.
Figura 2. Componentes de un apeo/apuntalamiento. https://fotos.habitissimo.es/foto/apeo-de-estructura-con-madera-3m_1554253

¿Qué materiales se utilizan comúnmente en apeos y apuntalamientos, y en qué situaciones se prefiere cada uno?

Los materiales seleccionados dependen de la resistencia, durabilidad y economía requeridas:

  • Madera: Ideal para situaciones de urgencia, menor envergadura o altura. Requiere piezas de buena calidad, secas y regulares. Se presenta en diversas formas como rollizo, tabla, tabloncillo o tablón.
  • Acero: Adecuado para cargas elevadas y apeos a gran altura. Puede ser en perfiles laminados con uniones soldadas o atornilladas.
  • Ladrillos resistentes (macizos o perforados con mortero de cemento): Muy estables y resistentes a las condiciones climáticas. Se utilizan principalmente para cerrar huecos en la fachada. Requieren un tiempo de fraguado del mortero para adquirir resistencia. Ocasionalmente, se emplean ladrillos huecos para cargas menores.

¿Qué son los estabilizadores de fachada y por qué son importantes en la protección del patrimonio arquitectónico?

Los estabilizadores de fachada son un tipo específico de apeo diseñado para mantener la seguridad y estabilidad de la fachada de un edificio mientras se demuele y reconstruye el resto de la estructura. Son fundamentales para la protección del patrimonio arquitectónico, ya que las normativas urbanísticas a menudo exigen preservar la imagen exterior de las fachadas debido a su valor estético y a su contribución al espacio público. Este tipo de intervención es cada vez más habitual y su diseño y ejecución deben ser tan exhaustivos como los de una estructura permanente, puesto que se trata de un elemento tan relevante que a menudo está afectado por daños previos.

¿Cuáles son las fases principales en el proceso de apeo de una fachada?

El proceso de apeo de una fachada involucra varias fases críticas:

  1. Conocimiento previo: Implica un estudio detallado de las características constructivas de la fachada y su relación con el edificio, su estado de conservación y posibles daños, y un análisis profundo del suelo y subsuelo donde se asentará el apeo.
  2. Diseño del apeo: Se define el sistema de apeo y las medidas de seguridad necesarias, considerando las particularidades de la fachada, las lesiones presentes y factores como excentricidades de carga, pandeo, fuerzas del viento y sismicidad.
  3. Ejecución de las obras: Incluye medidas preliminares como el calado de forjados y tabiques, la implementación de apuntalamientos y consolidaciones específicas. Posteriormente, se construye la estructura de sustentación de la fachada, se procede a la demolición del interior del edificio y, finalmente, se vincula el nuevo edificio de forma segura a la antigua fachada.

¿Qué consideraciones son fundamentales al ejecutar un apeo de urgencia?

Al realizar un apeo de urgencia, la prioridad es evitar un colapso repentino y garantizar la seguridad del personal, a menudo con limitaciones de tiempo para llevar a cabo un estudio detallado. Entre las consideraciones clave se incluyen:

  • Materiales: Utilizar elementos ligeros, de rápida entrada en carga y fáciles de ensamblar, como apeos telescópicos metálicos o apeos ligeros de madera o metal.
  • Proceso: Realizar el apuntalamiento siempre de abajo hacia arriba, consolidando primero las partes inferiores.
  • Precaución en el ajuste: Al usar cuñas, ajustarlas lentamente para aplicar la carga gradualmente y evitar levantar excesivamente la estructura, lo que podría causar daños más graves. Un buen apeo de urgencia debe ser “neutro”.
  • Aplomado: En el caso de puntales metálicos, asegurarse de que estén correctamente aplomados para una transmisión de cargas adecuada.
  • Control: Una vez finalizado el apeo, se recomienda colocar testigos de yeso para monitorear cualquier avance de la lesión y realizar revisiones periódicas.
  • Compatibilidad: Aunque difícil debido a la urgencia, es deseable diseñar el apuntalamiento de urgencia para que sea compatible con futuros trabajos de reparación o sustitución.
  • Seguridad del personal: A veces, los apeos de urgencia son ejecutados por cuerpos de emergencia, priorizando la protección de las personas, incluso arriesgando su propia integridad.
  • Acciones posteriores: Planificar que los apeos iniciales no obstaculicen la instalación de apeos posteriores o la ejecución de otras operaciones.

Referencias:

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.