A continuación, os dejo un vídeo muy didáctico en el que se explica un fallo muy habitual en muros de contención. En él se puede ver el caso típico de un muro construido para soportar un suelo arenoso seco sobre el que ya existen construcciones. Este caso es muy habitual en carreteras o vías férreas, donde se construye un muro para soportar una excavación. Si el muro se desplaza, se puede observar claramente lo que ocurre en la superficie y con las edificaciones existentes.
El dragado es un proceso que consiste en eliminar rocas, sedimentos y otros materiales subacuáticos en entornos marinos, fluviales o lacustres. Incluye las etapas de extracción, transporte y eliminación de dichos materiales. El dragado puede tener como objetivo profundizar ríos, canales o puertos para mejorar la navegación o evitar inundaciones en zonas situadas aguas abajo, lo que aumenta la capacidad de transporte de agua. La extracción se lleva a cabo con equipos especializados y el transporte puede realizarse mediante la propia embarcación, gánguiles o tuberías. Finalmente, el material se descarga en el fondo de la embarcación transportadora o se bombea a través de tuberías. Cada vez es más frecuente el aprovechamiento de los materiales obtenidos mediante el dragado.
Los dragados tienen una aplicación muy amplia, fundamentalmente en ingeniería civil y minería. Se clasifican según el objetivo del dragado, el emplazamiento y las características de los terrenos a dragar. El dragado se considera un medio para alcanzar un objetivo concreto. Entre otros, se podrían enunciar los siguientes:
Construcción y ampliación de puertos
Mantenimiento y mejora de calados en puertos y cauces
Mantenimiento y mejora de capacidad de desagüe en ríos y canales
Recuperación de zonas bajas inundables y drenaje de zonas pantanosas
Sustitución de terrenos de bajas características geotécnicas
Creación de suelo ganando terreno al mar
Cimentación y protección de Obras marítimas (offshore)
Construcción de rellenos para bases de carreteras, diques y aeropuertos
Trincheras submarinas para oleoductos, tuberías y emisarios
Extracción de materiales para la construcción y minerales
Extracción de sedimentos y áridos marinos
Extracción de arenas para la regeneración de playas
Creación de Islas artificiales en aguas costeras
Limpieza de fondos contaminados y sustitución de los mismos
Actuaciones de regeneración de hábitats subacuáticos
Draga con tolva continua. https://es.m.wikipedia.org/wiki/Archivo:Draga_con_tolva_continua.jpg
Las inversiones en maquinaria y medios especializados son fundamentales en las operaciones de dragado, por lo que es crucial seleccionar los equipos adecuados. Los equipos de dragado se pueden clasificar según el método de excavación, el modo de operación y la disposición del material. Entre estas categorías se incluyen las dragas mecánicas, hidráulicas y especiales. Las dragas mecánicas utilizan medios mecánicos para la excavación y la disposición, mientras que las hidráulicas utilizan medios hidráulicos. Los medios especiales son muy variados y están diseñados para usos específicos.
Antes de realizar una operación de dragado, es importante conocer aspectos como la batimetría, las características geotécnicas y geológicas del material que se va a dragar y las condiciones medioambientales de las zonas de dragado, transporte y disposición. Esta información es fundamental para minimizar los costes ambientales y económicos asociados.
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.
Figura 1. http://ingenieriaycomputacion.blogspot.com.es/2011/02/watermaster-classic-excelente-draga-y.html
La draga retroexcavadora (backhoe/dipper dredge, en inglés) es una draga mecánica montada sobre un pedestal situado en un extremo de una pontona. Está equipada con un cazo con una capacidad de entre 1 y 20 m³. Desarrollada a partir de las retroexcavadoras hidráulicas terrestres, en ocasiones se fijan directamente estas últimas a un pontón. Para garantizar su estabilidad durante la excavación, la barcaza se ancla con tres pilones: uno en la popa y dos en los costados de la proa. Las dragas de retroexcavadora son típicas en Europa, mientras que en Estados Unidos es más habitual el uso de palas frontales.
La draga retroexcavadora es apta para suelos de diferentes tipos, incluso rocas con una resistencia a compresión simple de hasta 10 MPa. La profundidad de dragado oscila entre 2 y 24 m. Puede trabajar en condiciones de oleaje con alturas máximas de 1,5 m y velocidades máximas de corriente de 2 nudos. Aunque es adecuada para trabajar en espacios reducidos, su uso en regeneraciones costeras es limitado debido a la necesidad de barcazas o vertido directo. Además, su funcionamiento discontinuo reduce su productividad en comparación con otras dragas. El campo de aplicación de la draga retroexcavadora es similar al de las dragas de rosario, y es más adecuada para dragar rocas y suelos con menor resistencia al oleaje.
La cuchara de la retroexcavadora tiene una cara cóncava orientada hacia atrás, lo que permite que el cucharón se acerque a la plataforma durante la excavación. La cuchara entra en la capa de material que se va a extraer de arriba hacia abajo. Este método de trabajo es similar al de las dragas de pala frontal al excavar coronas circulares. Sin embargo, estos equipos pueden operar tanto en avance como en retroceso, lo que reduce los derrames y garantiza un fondo dragado de mejor calidad. La capacidad de trabajar en ambas direcciones mejora el rendimiento en la extracción de materiales compactos o rocas rotas. Las dragas retroexcavadoras con cables son muy efectivas en el dragado de arcillas cohesivas, pues se pueden instalar empujadores en la parte inferior del brazo de excavación que facilitan la descarga del material.
Figura 2. Draga retroexcavadora con accionamiento por cables o hidráulico
Método de operación:
Situación del pontón en la zona de trabajo (estacionaria)
Descenso de los 3 pilonos de anclaje (spuds) que absorben esfuerzos horizontales de la excavación
Descenso del brazo de la retroexcavadora, extracción y elevación del material
Carga sobre gánguiles
Izado de los 2 spuds situados en el tercio delantero. El spud de popa hace girar a la draga sobre su eje (eje motor). Reinicio del proceso.
Figura 3. Ciclo de trabajo de la draga de retroexcavadora (Bray et al., 1997)
La draga de retroexcavadora presenta varias ventajas, como la capacidad de dragar diferentes tipos de terrenos, incluso con escombros y cantos, de trabajar en espacios reducidos y controlar la posición y profundidad con precisión, de no necesitar anclajes, de diluir el material dragado con mínimas consecuencias y de tener un tiempo de ciclo más corto en comparación con una draga de cuchara de tamaño similar. Además, los componentes clave del equipo se producen en serie, lo que reduce los costes de instalación y mejora la calidad y el control. Solo se requiere una persona para realizar las operaciones de dragado, aunque, por motivos de seguridad y para ayudar en la maniobra del pontón, se recomienda contar con un equipo de dos o tres personas.
El principal desafío de la retroexcavadora es su baja capacidad de producción en comparación con la de otros equipos de dragado que trabajan de forma continua. Este inconveniente es común a la mayoría de las dragas mecánicas, excepto a la draga de Rosario, que también depende de la disponibilidad de los gánguiles de descarga. La habilidad del operador es crucial para lograr un perfil final de trabajo uniforme, pero también es importante tener en cuenta las características del terreno que se va a dragar.
He grabado un vídeo sobre esta draga, que espero os sea de interés.
Os dejo unos vídeos donde podréis ver cómo funciona esta draga. Espero que os gusten.
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.
Figura 1. Draga de succión en marcha. Fuente: http://tecnologia-maritima.blogspot.com.es/
Una draga hidráulica de succión en marcha o de arrastre es una embarcación autopropulsada y autoportante que draga de forma continua elevados volúmenes de material en aguas profundas, incluso en condiciones marítimas desfavorables. Este tipo de dragas supone algo menos de una cuarta parte del parque mundial de dragas hidráulicas.
El material se aspira mediante una tubería provista de un cabezal de succión en su extremo. La bomba de dragado centrífuga puede ser sumergible (se instala en la tubería de succión a medio camino entre el cabezal y la conexión del tubo de succión al forro exterior del casco) o estar a bordo. La bomba pone en suspensión el material suelto y el agua, y aspira dicha mezcla mientras el barco sigue en movimiento, almacenándola en la cántara de la propia draga. El material sólido se decanta y el agua se evacúa por rebose. La cántara puede almacenar entre 1000 y 20 000 m³, por lo que es posible transportar el material a grandes distancias. El material se descarga mediante la apertura del fondo o por bombeo.
Esta draga es muy útil en terrenos blandos con poca compactación y cohesión (fangos, arcillas blandas, arenas y gravas). La profundidad de trabajo de esta draga se encuentra habitualmente entre los 4 y los 50 m, aunque ya se han alcanzado profundidades de trabajo de hasta 120-150 m. Navega a una velocidad de 17 nudos. Puede trabajar con una altura de ola de hasta 5 m. El tamaño máximo de partícula es de 300 mm y la resistencia máxima al corte del material a dragar es de 75 kPa.
Figura 2. Ciclo de trabajo de las dragas de succión en marcha (Sanz, 2001)
Os paso un vídeo donde podéis observar cómo trabajan estas dragas. Espero que os guste.
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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.
El mapa conceptual es una técnica usada para la representación gráfica del conocimiento a través de una red de conceptos. En la red, los nodos representan los conceptos, y los enlaces representan las relaciones entre los conceptos. Esta herramienta no sólo sirve en el ámbito educativo, sino que también va a ser muy interesante en los ámbitos profesionales. En este post os dejo las ideas básicas. Os recomiendo que os instaléis (es gratuita) la herramienta Cmap Tools, pues os va a simplificar mucho el trabajo.
A continuación os dejo un mapa conceptual que explica a su vez lo que es un mapa conceptual.
Para poder evaluar la calidad que tiene un mapa conceptual, se puede utilizar una rúbrica como la siguiente:
Algunas direcciones que os pueden servir para ampliar la información sobre los mapas conceptuales son las siguientes:
Puente de la Barqueta. bloglamochiladepedro.files.wordpress.com
Se ha comentado mucho en la red acerca de los puentes construidos sobre el Guadalquivir para la Sevilla de la Expo 92. El horizonte del 92 supuso para muchos ingenieros (entre los que me incluyo) una bocanada de aire fresco y de ilusión por trabajar en España, ilusión que hoy se ha esfumado por completo para nuestros jóvenes titulados. El artículo de hoy no pretende aportar nada nuevo al tema, pero sí invita a echar la vista atrás y recordar una época que marcó el destino de nuestro país en aquella década. Para ello, nada mejor que el reportaje de Canal Sur Televisión que adjunto al artículo.
Dos de los tres puentes situados más al norte en la dársena, en primer término, el de la barqueta, en segundo, el del Alamillo. Wikipedia.
En el reportaje que os dejo a continuación se incluyen fotografías antiguas de inundaciones, barcas por las calles, … además de imágenes históricas. Se muestran imágenes aéreas de Sevilla y la Isla de la Cartuja y de la construcción de los puentes. Ofrece un plano con la evolución de los puentes y el río Guadalquivir desde 1903 a 1992. Redacción Juan Luis Carrasco. Realización Miguel Ángel Carrasco [Reportaje «Sobre el viejo río», Los Reporteros, 089. 22/12/1991. Canal Sur Televisión]
Fases de iniciación y propagación de la corrosión (Tuutti, 1982)
Cualquier tipo de infraestructura, ya sea una carretera o un puente, se deteriora con el paso del tiempo y también como resultado de acciones y solicitaciones externas. Otros factores que pueden determinar la duración de esta vida útil son los errores o defectos ocurridos en la fase de proyecto o durante el proceso de construcción. El tiempo, por tanto, influye directamente en la mayoría de las variables que intervienen en los procesos de deterioro, tanto físicos (acciones, características resistentes, interacción con el terreno, etc.) como químicos (corrosión, carbonatación, cloruros, sulfatos, etc.). El análisis de la vida útil de un puente es, por tanto, un proceso complejo que requiere identificar las variables que afectan a la durabilidad y su distribución temporal. El deterioro es un proceso inherente a las estructuras y, en consecuencia, inevitable, aunque los sistemas de gestión tratan de cuantificarlo y controlarlo mediante estrategias de mantenimiento. Sus efectos pueden ser devastadores, ya que reducen drásticamente sus aspectos funcionales, portantes, de confort y de seguridad.
Para profundizar en este tema, os dejo un vídeo producido por el Instituto Eduardo Torroja en el que Faviano Tavares explica cómo se aplican los métodos matemáticos para estimar la vida útil de las estructuras. Espero que sea de vuestro interés.
El despliegue de la función calidad, también llamado La Casa de la Calidad, Análisis de necesidades y expectativas o QFD (Quality Function Deployment) es una metodología usada en la ingeniería de la calidad para crear productos que se adapten a los gustos y necesidades del usuario. Se trata de un método de gestión de calidad que transforma las demandas del cliente en especificaciones de diseño, implementando las funciones que aporten más calidad. El Dr. Mizuno define el Despliegue de la Función de Calidad (QFD) como: “el despliegue paso a paso con el mayor detalle de las funciones que conforman sistemáticamente la calidad, con procedimientos objetivos, más que subjetivos”. Se trata de una metodología simple y lógica que involucra un conjunto de matrices, las cuales permiten determinar las necesidades del cliente, analizar a la competencia y descubrir los nichos de mercado no explotados.
QFD es una herramienta que busca:
Evaluar el producto bajo la percepción del usuario
Realizar un análisis comparativo con respecto a la competencia bajo la óptica del usuario
Realizar un análisis de competitividad basado en las características técnicas
Evaluar las dificultades para alcanzar las metas
Establecer el compromiso entre los distintos departamentos de la empresa para lograr las metas del producto
Establecer la interrelación entre las características
A continuación os dejo un vídeo explicativo sobre esta metodología que espero os sea útil.
Referencias:
AKAO, Y. «Development History of Quality Function Deployment». The Customer Driven Approach to Quality Planning and Deployment. Minato, Tokyo 107 Japan: Asian Productivity Organization. p. 339. ISBN92-833-1121-3.
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.
Inspección especial del Viaducto sobre el río Voltoya
Cualquiera que sea el sistema de gestión de un puente, todos ellos requieren de inspecciones que permitan evaluar, a distintos niveles de alcance, los posibles daños existentes y su evolución. En España, la «Guía para la realización de inspecciones principales de obras de paso en la Red de Carreteras del Estado«, de la Dirección General de Carreteras (2012), distingue tres niveles de inspección: básica, principal y especial. En este documento se entiende por “inspección” al conjunto de actuaciones técnicas realizadas conforme a un plan previo, que facilitan los datos necesarios para conocer en un instante dado el estado de conservación de un puente. La consecuencia de estas inspecciones es la determinación de las operaciones de mantenimiento o conservación cuando sean convenientes, o bien se asigna una marca de condición o estado de la estructura, o bien se adoptan medidas de rehabilitación, unas otras acciones extraordinarias.
Inspección básica o rutinaria:
Se trata del primer escalón dentro de las inspecciones, realizado por el personal encargado de la conservación rutinaria de la carretera (no necesariamente especializado en el ámbito estructural, pero con nociones básicas al respecto) en la que se encuentra ubicada la estructura. Su objetivo es detectar problemas importantes de manera precoz, sin tener que esperar a niveles superiores de inspección, que podrían acarrear un empeoramiento del problema con el paso del tiempo. Este nivel de inspección permite detectar deterioros tempranos y evitar que estos evolucionen a ser graves, así como localizar daños que necesiten una reparación urgente. Estas se materializan en fichas básicas adjuntas a las de conservación integral de la red gestionada.
Inspección principal:
Se trata de una inspección visual minuciosa que no requiere, a priori, de medios extraordinarios. Se llevan a cabo en campañas sistemáticas en función de los recursos humanos y técnicos disponibles. La inspección la lleva a cabo personal especializado dirigido por un ingeniero con sólidos conocimientos en patologías y áreas geológico-geotécnicas. Se recomienda una primera inspección principal, denominada «Inspección cero», que se realice antes de la puesta en servicio del puente y que sirva de referencia para determinar la evolución de los deterioros. La guía española mencionada anteriormente va un paso más allá y define el término Inspección Detallada como un caso particular de la Inspección Principal, dentro del cual se engloba un conjunto de estructuras que, por sus características, requieren medios auxiliares extraordinarios para la realización de la inspección, como plataformas, pasarelas de inspección, camiones grúa con canastilla, embarcaciones auxiliares, etc. El resultado se refleja en una ficha en la que, además de informarse del estado de la estructura en la inspección, se proporciona una valoración de su estado con respecto al resto de los puentes de la red gestionados. La periodicidad de las inspecciones principales depende de los recursos disponibles, aunque pueden adelantarse si hay informes que alerten de deterioros que comprometan la seguridad.
Inspección especial:
Las inspecciones especiales no son sistemáticas, sino que se realizan como consecuencia de los importantes deterioros detectados en una inspección principal o ante situaciones especiales como un impacto de un vehículo o una riada. Por lo general, son el paso previo a las labores de rehabilitación, reparación o refuerzo de la estructura. Requieren de un equipo técnico multidisciplinar, cualificado y altamente especializado en materias estructurales, geotécnicas y de análisis del deterioro de materiales. En este caso, no basta con realizar una inspección visual, sino que se requieren datos cuantitativos completos para evaluar el estado del puente. Con frecuencia, se llevan a cabo pruebas y ensayos destructivos o semidestructivos, como catas, testigos y otras pruebas relacionadas con la durabilidad. Con los resultados obtenidos se redacta un informe de caracterización y evaluación de daños o un proyecto de reparación. La dirección de los trabajos requiere un ingeniero jefe con amplia experiencia que planifique los trabajos de campo y tenga conocimientos estructurales y de gestión suficientes para coordinar al equipo de personas a su cargo. Este tipo de inspección puede ser de naturaleza tan variada que resulta difícil definirlo y detallarlo dentro de un sistema de gestión. No obstante, los resultados de las operaciones de reparación se introducen en el sistema, formando parte del inventario y la biblioteca de daños y costes de reparación.
A continuación os dejo algunos vídeos relacionados con este tema. Espero que os sean de interés.
El grupo español de la International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE) y la Escuela de Ingenieros de Caminos de la Universitat Politècnica de València organizan el taller/concurso de diseño de puentes “Workshop on Bridge Design 2016” el próximo 18 de noviembre.
El evento consiste en:
Un ciclo de conferencias y una mesa redonda con destacados proyectistas de puentes y estructuras singulares en la sesión de mañana. Las conferencias impartidas serán:
– S. Monleón y C. Lázaro “Recent experiences of intervention on historical bridges”.
– D. Knight “Moving bridges – collaboration and design”.
– F. Ibáñez “Nordic design made in Spain in the field of bridges and building structures”
– E.· McCann “Engineering alchemy – An examination of the real but surprising ingredients of great projects”.
Un taller en la sesión de tarde relacionado con el diseño de la pasarela peatonal objeto de concurso. El taller contará con la participación de los conferenciantes de la mañana y con otros profesionales de reconocido prestigio. Además, en la tarde del 17 de noviembre está prevista una visita guiada a diferentes puentes del río Turia que incluye una visita al emplazamiento de la pasarela del concurso.
Información detallada y el formulario de inscripción pueden encontrarse en:
El evento podrá seguirse on-line a través de un enlace que se difundirá en su momento y a través del hashtag: #WoBD2016 y será una oportunidad única para conocer y contactar directamente con destacados profesionales del ámbito de las estructuras.
