El blog de Víctor Yepes

Construcción de la presa de Aldeadávila (Salamanca)

Presa de Aldeadávila. https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Presa_de_Aldeadavila.jpg

Hoy, 17 de octubre de 2014, se cumplen 50 años de la inauguración oficial de la presa de Aldeadávila. Un hito de la ingeniería civil española. No podíamos dejar pasar la ocasión para recordar esta obra en nuestro blog.

El embalse, la central y la presa de Aldeadávila (también conocida como salto de Aldeadávila) son una obra de ingeniería hidroeléctrica construida en el curso medio del río Duero, a 7 km de la localidad de Aldeadávila de la Ribera (Salamanca). La presa es un arco de gravedad de hormigón de 139,50 m de altura. Constituye la central hidroeléctrica más importante de España en cuanto a potencia instalada y de producción. El conjunto de trabajos realizados para llevar a cabo esta infraestructura se llevó a cabo entre 1956 y 1963. Dispone de un aliviadero de superficie con ocho compuertas de segmento de 14,00 m por 8,30 m. Además, posee un túnel aliviadero con dos compuertas tipo segmento de 12,50 m x 9,70 m.

Construida entre 1958 y 1965 —justo tras el periodo de autarquía y al comienzo de la apertura española al exterior—, se trata de una de las presas más emblemáticas de la ingeniería de presas tanto a nivel español como mundial. Se conocen los rodajes de las tomas iniciales y finales de la película Doctor Zhivago, realizados en julio de 1965 en la presa.

Os dejo el siguiente enlace para que tengáis más detalles sobre la obra: http://ropdigital.ciccp.es/pdf/publico/1964/1964_tomoI_2988_21.pdf. Además, aunque los vídeos son antiguos, os los paso para ver los procesos constructivos de la época. Espero que os gusten.

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

Las islas artificiales de Dubai

La Palm Jumeirah a principios de 2006. Wikipedia

Las posibilidades de la ingeniería permiten construir grandes obras. Algunas de ellas son verdaderamente importantes, aunque no exentas de polémicas, especialmente por su posible impacto ambiental. Es el caso de las islas artificiales construidas en Dubái. Este pequeño país se ha convertido en los últimos años en una de las zonas del mundo más extravagantes en materia de construcción.

Las Islas Palm, o Palm Islands, son un grupo de tres islas artificiales actualmente en construcción, que están entre las más grandes del mundo de su tipo. Sobre estas islas, se construirá infraestructura de tipo comercial y residencial, pues se espera que se conviertan en un destino turístico. Se encuentran en la costa de Dubái, en los Emiratos Árabes Unidos. El proyecto aumentará en unos 520 km la superficie de playas de Dubái y la llevará a cabo la empresa Nakheel Properties, la cual, a su vez, encomendó su construcción y desarrollo a las compañías belga Jan de Nul y holandesa Van Oord.

Para construir estos proyectos de arena, es necesario extraerla del fondo del golfo Pérsico. Esta parte del proyecto fue encomendada a la compañía belga Jan De Nul y la holandesa Van Oord. La arena es luego arrojada desde la costa de la isla y guiada por un sistema de GPS y un guía. La arena es pulverizada por los buques de dragado en un área requerida, proceso conocido como rainbowing, debido a los arcos en el aire que se forman mientras se pulveriza la arena. Para llevar a cabo el proceso, son necesarias dragas eficientes y potentes, a la altura del proyecto. Sin ir más lejos, la draga más grande del mundo, la «Cristóbal Colón», construida en La Naval de Sestao, se emplea en este megaproyecto. Alrededor de cada palmera hay un gran rompeolas de piedra.

Rainbowing. By Beeldbank V&W – Beeldbank V&W, Attribution, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9403076

El rompeolas de la Palm Jumeirah tiene más de 7 millones de toneladas de rocas. Las rocas fueron colocadas una por una por una grúa, seguidas por un buzo, y cada una posee una coordenada específica. El trabajo en la Palm Jebel Ali fue iniciado por el grupo constructor Jan De Nul en 2002 y finalizado a finales de 2006. El proyecto de dicha isla incluye también la construcción de una península de 4 kilómetros de largo, protegida por un rompeolas de 200 metros de ancho y 17 kilómetros de largo, que rodea la isla. Se recuperaron 135 millones de metros cúbicos de arena y piedra caliza.

Os paso algún vídeo al respecto. Espero que os sea de interés.

La reposición de servicios afectados por una obra

Uno de los documentos que figuran como «Anejo» en un proyecto de construcción es el «Anejo de reposición de servicios afectados«. Se trata de un documento cuyo objeto es la resolución de los problemas técnicos que puedan presentarse durante las obras de construcción proyectadas y que estén relacionados con la existencia de servicios de propiedad pública o privada.

Las obras proyectadas afectan, en mayor o menor medida, a servicios existentes que deben ser repuestos convenientemente durante la construcción de las obras; su solución técnica debe reflejarse en el proyecto y aparecer en cada uno de los documentos del mismo:

El cálculo (en el anejo/s correspondiente/s)
La definición técnica (anejo, planos y pliego)
Las condiciones de ejecución (pliego)
La valoración de la reposición o protección propuesta (presupuesto)

Los servicios afectados por las obras se suelen dividir en dos grandes grupos:

Los que se resuelven con la participación de las compañías afectadas, concesionarias del servicio, que aportan parte de los medios técnicos necesarios para trasladar sus servicios o que dirigen y vigilan su protección. Se consideran todas aquellas líneas que pueden representar peligro o trastorno grave en caso de fallo: energía eléctrica en alta tensión (igual o superior a 20 kV), telefonía, telegrafía, gas y abastecimiento de agua (tuberías de transporte o de alta presión). Normalmente, no se incluyen los cálculos que realiza la compañía concesionaria, sino únicamente los planos del estado actual y proyectado y la valoración. Esta puede incluirse dentro del presupuesto de ejecución material o fuera de él, como parte del presupuesto para conocimiento de la administración.
Los que son modificados o protegidos por el contratista principal de las obras durante su ejecución normalmente dependen de ayuntamientos o particulares: energía eléctrica en baja tensión, alumbrado, abastecimiento de agua, colectores de aguas pluviales y/o residuales, acequias, instalaciones semafóricas y de control de tráfico, caminos, accesos y cerramientos. En este caso, el proyecto incluye, perfectamente desarrollados, los cálculos, la definición gráfica, las condiciones técnicas, la valoración y la planificación de los trabajos.

La identificación de los servicios e instalaciones afectados por las obras se tiene que llevar a cabo exhaustivamente mediante:

Contactos con las compañías afectadas (Red Eléctrica Española, Iberdrola, Telefónica, Gas Natural, Aguas de Valencia, etc.), con otras administraciones involucradas (estatales, autonómicas, diputaciones o ayuntamientos) y con comunidades de regantes y propietarios particulares. La correspondencia con las distintas compañías se refleja en el anejo.
Reconocimiento de campo para comprobar la información facilitada y, a partir de la cartografía del proyecto, plasmar los servicios afectados en los planos de planta a la escala adecuada. A veces es necesario recurrir a catas para localizar las líneas, siempre de acuerdo con los responsables técnicos de los servicios afectados.

En cuanto a líneas eléctricas de alta tensión, se diferencian los siguientes casos:

20 kV (media tensión): los cálculos del traslado y reposición de líneas no son complicados y pueden efectuarlos un ingeniero industrial, siguiendo lo especificado en el Reglamento Técnico de Líneas Aéreas de Alta Tensión (Decreto 3151/1968, de 28/11/68, BOE n.º 311 de 27/12/68 y sus posteriores actualizaciones). Las líneas son propiedad de la compañía concesionaria del servicio (Iberdrola, Endesa, etc.).
Entre 20 kV y 380 kV, los cálculos son complicados y conviene que los realice la propia compañía concesionaria del servicio (Iberdrola, Endesa, etc.), lo que facilita posteriormente el diseño.
Igual o superior a 380 kV: son las líneas de transporte de energía eléctrica propiedad del Estado. La modificación de estas líneas es muy costosa y complicada y hay que evitarla en la medida de lo posible. Las líneas las gestiona Red Eléctrica Española, que debe efectuar los cálculos y facilitar el diseño.

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.

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Minas de diamantes

El diamante es un alótropo del carbono en el que los átomos de carbono se disponen en una variante de la estructura cristalina cúbica centrada en la cara, conocida como ‘red de diamante’. Las 10 mayores minas de diamantes del mundo, por reservas medibles, contienen más de mil millones de quilates de diamantes recuperables, y Rusia es el hogar de la mitad de ellas. Os recomiendo el post de Fieras de la Ingeniería, donde se analizan las 10 minas de diamantes más grandes del mundo, clasificadas según sus reservas estimadas oficiales, excluyendo los proyectos de extracción de diamantes de aluvión. Yubileyny, situada en la República de Sajá (Yakutia), en Rusia, es la mayor mina de diamantes del mundo, que se estima que contiene más de 153 millones de quilates (Mct) de diamantes recuperables, incluidos 51 Mct de reservas subterráneas probables, según los últimos datos oficiales de 2013.

Os paso un par de vídeos sobre la explotación de este tipo de minas.

El túnel del Canal de la Mancha

Eurotunel es un túnel ferroviario que cruza el canal de la Mancha, uniendo Francia con el Reino Unido. La construcción del túnel se inició en 1986 y se terminó en 1994, con una inversión total de 14,7 mil millones de euros. En la actualidad, cerca de 500 trenes circulan por el túnel cada día, con un tiempo de travesía de unos 35 minutos entre Calais/Coquelles (Francia) y Folkestone (Reino Unido). Tiene una longitud de 50,5 km, de los cuales 39 son submarinos, siendo así el segundo túnel submarino más largo del mundo, con una profundidad media de 40 metros, detrás del Túnel Seikan, cuya longitud es de 53 km. El servicio ferroviario por el Eurotúnel tiene dos variantes: el Eurostar, para pasajeros, y el Shuttle, que transporta camiones, automóviles y motos.

Está formado por tres galerías:

Dos túneles de 7,6 m de diámetro reservados para el transporte ferroviario, uno de ida y otro de vuelta (A).
Una galería de servicios de 4,8 m, preparada para la circulación de vehículos eléctricos (B).

Estas tres galerías están unidas cada 375 m por otras galerías transversales de auxilio y mantenimiento (C) y (D), que permiten la circulación de aire para disminuir la presión, evitando así la propagación del humo en caso de incendio, así como la resistencia aerodinámica al paso de los trenes que circulan a 140 km/h. Cada túnel ferroviario contiene una sola vía, una catenaria y dos pasarelas utilizadas para las evacuaciones de emergencia, incluyendo un cruce submarino que permite a los trenes pasar de un túnel a otro para facilitar las operaciones de mantenimiento.

La construcción de un túnel que uniera Inglaterra con Francia fue propuesta por primera vez en 1802. El proyecto, sin embargo, no se materializó debido a la falta de técnicas apropiadas para la construcción de este tipo de túneles. La construcción del Eurotúnel no fue nada fácil. Un total de 11 tuneladoras, cada una con un peso de aproximadamente 450 toneladas, se emplearon para excavar los túneles. Los dientes montados en su parte frontal están hechos de un metal extremadamente duro y, al girar, penetran en el terreno, dejando espacio para que la máquina pueda seguir avanzando. La perforadora empleada en el Eurotúnel tenía un diámetro de 8,78 m y una longitud de 200 m, con un peso total de 11.000 toneladas.

Os dejo un vídeo que espero que os guste.

El túnel de San Gotardo en los Alpes suizos

El túnel de base de San Gotardo es un túnel ferroviario bajo los Alpes suizos. Se considera el túnel ferroviario más largo del mundo, con una longitud de 57 km y un total de 151,84 km de túneles y galerías. La perforación concluyó el 15 de octubre de 2010.

La empresa AlpTransit Gotthard es la responsable de su construcción. Con vistas a reducir a la mitad el tiempo previsto, comenzaron las obras desde cuatro puntos diferentes (finalmente fueron cinco) al mismo tiempo, ubicados en Erstfeld, Amsteg, Sedrun, Faido y Bodio. Se construyó un sistema de túneles con dos tubos principales de vía única, conectados aproximadamente cada 325 m mediante túneles de servicio. Los trenes podrán cambiar de túnel en alguna de las dos «estaciones multifuncionales» bajo Sedrun y Faido, que albergarán equipos de ventilación e infraestructura técnica y servirán como paradas de emergencia y rutas de evacuación. El acceso a la «estación multifuncional de Sedrun» consistirá en un túnel casi plano de un kilómetro de longitud desde el valle donde se encuentra la ciudad de Sedrun. Por ello existe un proyecto local para transformar la estación en una parada oficial de trenes llamada Porta Alpina.

Datos relevantes:

Longitud: 56.978 m (túnel oeste) y 57.091 m (túnel este)
Longitud total de túneles y galerías: 151,84 km
Inicio de la construcción: 1993 (sondeos), 1996 (preparación) y 2003 (excavación)
Finalización de la obra (previsión a 2007): 2016-2017
Costo total: US$ 10.300 millones
Trenes diarios: 200-250
Volumen de roca excavada: 24 millones de t (13,3 millones de m³)
Número de máquinas tuneladoras (TBM): 4

Os dejo un vídeo sobre su construcción que espero os guste.

https://www.youtube.com/watch?v=FmYRE80ZeYI

¿Qué es «Lean Construction»?

Lean Construction constituye una nueva filosofía orientada a la gestión de la producción en la construcción, cuyo objetivo fundamental es eliminar las actividades que no agregan valor (pérdidas). Este modelo, denominado «construcción sin pérdidas», propuesto por Lauri Koskela (1992) , analiza los principios y las aplicaciones del JIT (justo a tiempo) y del TQM (gestión de la calidad total). Esta filosofía introduce cambios conceptuales en la gestión de la construcción con el objeto de mejorar la productividad enfocando todos los esfuerzos en la estabilidad del flujo de trabajo.

Una herramienta de planificación y control, desarrollada por Ballard y Howell para reducir las pérdidas en el proceso productivo, es la denominada «último planificador» (Last Planner System). El método incluye la definición de unidades de producción y el control del flujo de actividades mediante asignaciones de trabajo. Asimismo, sirve para detectar el origen de los problemas y tomar las decisiones correspondientes para ajustar las operaciones, lo cual incide directamente en la productividad.

Os dejo unos vídeos introductorios sobre el tema que espero os gusten.

Enlaces de interés:

Lean Construction Institute: http://www.leanconstruction.org/

Spanish Group for Lean Construction: http://www.leanconstruction.es/

¿Cómo se puede utilizar el portafolio en la enseñanza de ingeniería?

El portafolio es una memoria o conjunto documental estructurado, elaborado por el estudiante, que recoge evidencias (experiencias y logros del estudiante) del proceso de enseñanza-aprendizaje de una materia o curso. Además, es una herramienta de evaluación para que los estudiantes demuestren sus conocimientos y competencias en un área de aprendizaje, reflexionando sobre él y sobre su evolución.

No se trata de coleccionar producciones, sino de que los estudiantes demuestren su nivel de aprendizaje en relación con los criterios guía estipulados por el profesor y según lo que cada uno crea conveniente. Debe realizarse desde el inicio del curso y se evalúa tantas veces como el profesor lo considere oportuno, siendo recomendable al menos una vez a mediados del curso.

Es útil para:

Proporcionar al profesor material de aprendizaje para la evaluación diversificada.
Evaluar aprendizajes complejos y competencias genéricas, difíciles de evaluar con otras técnicas.
Evaluar las evidencias de lo que el alumno es capaz de hacer mediante la selección de muestras de trabajo y de su capacidad para comunicar, reflexionar, construir, etc.
Fomentar la autoevaluación del alumno.
Mantener un diálogo continuo entre profesor y alumno, mejorando las habilidades sociales.
Demostrar el nivel de destreza y el grado de profundización en los contenidos, en la medida en que cada estudiante esté dispuesto a asumir y la motivación que tenga en la asignatura.
Fomentar el desarrollo del pensamiento divergente y crítico, así como la creatividad.

En su implementación hay que tener en cuenta:

Al iniciar el curso, exponer los criterios de evaluación: fechas de entrega, aspectos formales de presentación, etc.
Establecer criterios de evaluación: rúbricas, escalas, diálogo.
En función del objetivo y de la asignatura se establecen una estructura y un diseño.
La valoración sumativa supone la presentación final del portafolio.
La valoración formativa se centra en el seguimiento del proceso del portafolio.
Programar tutorías.

Podemos encontrar los siguientes tipos:

Formato: impreso, electrónico o combinación
Estructura: libre, semiestructurado o estructurado
Diseño: individual, colectivo o combinación
Evidencias: trabajos de clase, vídeos, entrevistas, bibliografía, proyectos, trabajos de propia iniciativa, comentarios, reflexiones, blog, etc.

Excavadora anfibia

En las operaciones de limpieza de sedimentos en lagos y lagunas, en áreas profundas o de difícil acceso para retroexcavadoras convencionales, se pueden utilizar dragas o bien esta máquina especial: una retroexcavadora con flotadores. Espero que os gusten los vídeos que os paso sobre estas retroexcavadoras anfibias.

Referencias:

CLEMENTE, J.J.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V.; ALCALÁ, J.; MARTÍ, J.V. (2006). Temas de procedimientos de construcción. Equipos de dragado. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2006.4038.

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

Excavación por aspiración

Una excavadora de succión o vacío (vacuum excavator) es una máquina especializada en remover tierra, desechos o escombros mediante la aspiración a través de un tubo de succión. El principio de trabajo se basa en el transporte neumático del material. Se requiere un volumen de aire mayor que el del sedimento debido a la diferencia en sus pesos específicos.

El material succionado puede ser removido previamente mediante una lanza de aire comprimido o de agua a presión, lo cual también sirve para descubrir tuberías o cables subterráneos. Este procedimiento es seguro, especialmente en aquellos lugares donde existan servicios que puedan resultar dañados o cuya ubicación sea incierta. Es particularmente útil cuando las condiciones descartan el uso de máquinas de excavación mecánicas.

Excavadora de succión. https://www.arqhys.com/construcciones/excavadora-succion.html

El aire fluye a través de la boquilla de admisión, las máquinas y la manguera en una serie de cámaras, incluyendo el tanque de almacenamiento de material principal, antes de pasar a través de un sistema de filtro de malla de micro y luego a la atmósfera. Cuando el operador dirige la boquilla de admisión hacia el suelo, el flujo de aire aspira el material depositado en el tanque de almacenamiento principal. Las partículas pequeñas se depositan en otros dos tanques más pequeños y las partículas de polvo quedan atrapadas en el sistema de microfiltro de malla antes de que el aire salga de la máquina.

En el siguiente enlace se puede ver el reportaje que ha realizado el Diario Montañés sobre cómo se ha resuelto la extracción de arenas en el restaurante El Cormorán situado en la Playa del Sardinero de Santander:

Os paso, además, un vídeo sobre esta técnica.

Referencias:

YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 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. (2021). Procedimientos de construcción para la compactación y mejora del terreno. Colección Manual de Referencia, 1ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 426 pp. Ref. 428. ISBN: 978-84-9048-603-0.

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