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.
Sébastien Le Prestre, Marqués de Vauban (1633-1707)
Parece que la crisis de la construcción no es de ahora, ni mucho menos.
Carta de Vauban, Ingeniero Militar, Mariscal de Francia (1633 – 1707), a Losvois, Ministro de La Guerra de Luis XIV (1641 – 1691). Belle – Isle en Meer, 17 de Julio 1683.
Señor: Hay algunos trabajos en los últimos años que no han terminado y que no se terminarán, y todo eso Señor, por la confusión que causan las frecuentes rebajas que se hacen en sus obras, lo que no sirve mas que a atraer como contratistas a los miserables, pillos o ignorantes, y ahuyentar a aquellos que son capaces de conducir a una empresa. Yo digo más, y es que ellos retrasan y encarecen considerablemente las obras porque estas ‘rebajas’ y ‘economías’ tan buscadas son imaginarias y lo que un contratista que pierde hace lo mismo que un náufrago que se ahoga, agarrarse a todo lo que puede: y agarrarse a todo, en oficio de contratista, es no pagar a los suministradores, dar salarios bajos, tener peores obreros, engañar sobre todas las cosas y siempre pedir misericordia contra esto y aquello. Y de ahí bastante, Señor, para hacerle ver la impercepción de esa conducta, abandónela pues, y restablezca la buena fe: encargar las obras a un contratista que cumpla con su deber será siempre la solución más barata que podéis encontrar.
Está cambiando profundamente el paradigma de aprendizaje en la educación superior, y ello está afectando las enseñanzas de ingeniería. Se trata de dar el paso definitivo hacia una educación basada en la formación por competencias, en línea con el Proceso de Bolonia y el nuevo EEES. Desde que en España entramos en este proceso, hay múltiples referentes, normativas, directrices y experiencias preliminares. Todo lo cual presenta no pocas dificultades, especialmente para los profesores que, día a día, tienen el reto de enseñar a sus alumnos. Aquí presento, de forma muy breve, las competencias transversales de la Universitat Politècnica de València que pretenden sintetizar el perfil competencial que adquieren todos los alumnos. Además, debe garantizarse la cobertura del marco de referencia de algunas titulaciones que cuenten con regulaciones o recomendaciones específicas.
Para su definición se han tenido en cuenta las normativas y directrices más importantes a nivel nacional e internacional, así como la numerosa literatura científica sobre competencias en la que ya aparece este mismo concepto. El documento de definición de las dimensiones competenciales contempla una relación de 13 conceptos que se definen a su vez en términos de competencias y que se despliegan en resultados de aprendizaje para los niveles de grado y máster.
La relación de las competencias transversales definidas es:
Responsabilidad ética, medioambiental y profesional.
Comunicación efectiva.
Pensamiento crítico.
Conocimiento de problemas contemporáneos.
Aprendizaje permanente.
Planificación y gestión del tiempo.
Instrumental específica.
Como las competencias se adquieren en un proceso evolutivo largo (incluso se puede afirmar que a lo largo de toda la vida), se establecen en primera instancia dos niveles de dominio que se corresponden con el Grado y el Máster y que indican los aprendizajes que los estudiantes deberán alcanzar al finalizar los dos niveles en cada una de las competencias transversales.
Os paso un vídeo de la Universidad Politécnica de Madrid sobre unas jornadas sobre competencias transversales en ingeniería.
En este otro vídeo de la Universitat Politècnica de València, explican a los alumnos, de forma simpática, las competencias transversales.
Las rúbricas son guías precisas de valoración y puntuación utilizadas en la evaluación de los niveles de desempeño de los estudiantes en un aspecto determinado, que describen las características específicas de un producto, proyecto o tarea en varios niveles de rendimiento.
Su FINALIDAD es
Clarificar lo que se espera del trabajo del alumno valorando la ejecución.
Facilitar al alumno los criterios que el profesor espera de él en sus actividades de aprendizaje y con los que será evaluado.
Ofrecer feedback a los alumnos para mejorar su aprendizaje.
Evaluar de forma objetiva y consistente, sobre todo aquellas áreas consideradas subjetivas, complejas e imprecisas, mediante criterios que cualifiquen progresivamente el logro de aprendizajes, conocimientos y competencias, desde un nivel incipiente hasta un nivel experto.
Motivar y promover expectativas positivas sobre la evaluación, clarificando cómo los alumnos pueden alcanzar los mejores resultados.
Facilitar la comunicación con el estudiante sobre los resultados de sus aprendizajes, su progreso y su producto final.
Promover el pensamiento crítico y la creatividad.
Para ello HAY QUE:
Determinar los objetivos del aprendizaje.
Identificar los aspectos a valorar.
Definir descriptores, escalas de cualificación y criterios.
Determinar el peso-calificación de cada criterio.
Revisar la rúbrica y reflexionar sobre su impacto educativo.
Explicar a los alumnos el funcionamiento y la metodología de aplicación.
En el siguiente enlace encontrarás una herramienta para crear rúbricas.
Os dejo a continuación algunos vídeos al respecto que espero os sean de interés:
Túnel de Albertia. LAV Vitoria-Bilbao-San Sebastián
¿Túneles que se sostienen casi por arte de magia? ¿No se nos caerá el túnel cuando estemos construyéndolo? No solo es posible, sino que es un procedimiento constructivo que ya no es tan nuevo como su nombre indica, aunque ya adelantamos que, para una correcta ejecución, se necesita experiencia y saber muy bien lo que se lleva entre manos.
Las técnicas de gunitado y bulonado, junto con una nueva concepción constructiva en la que el estado de tensiones-deformaciones del sistema túnel-terreno se controla desde el inicio de la excavación, llevaron al desarrollo de un conjunto de sistemas de ejecución, entre los cuales el primero patentado (1956) fue el denominado Nuevo Método Austriaco.
En estos métodos, el sostenimiento provisional no se consigue como en los métodos clásicos con cuadros rígidos, sobredimensionados para soportar la presión del terreno una vez se ha producido su deformación, sino mediante un medio de sostenimiento provisional más flexible, que se adapte al terreno y trabaje desde el momento en que se efectúa la excavación. De este modo, se pretende que las condiciones resistentes del macizo sufran la menor alteración posible, controlando (con medidores de convergencia, extensómetros, etc.) las deformaciones del terreno que se producen por descompresión al excavar y minimizando su magnitud por medio de un gunitado del terreno excavado y de otras técnicas complementarias. Con ello se pretende que el terreno colabore como elemento resistente al recubrimiento definitivo del túnel, que, en consecuencia, resulta de bastante menor espesor que el que se obtendría con un método tradicional.
Estos principios son los que se aplican en el Nuevo Método Austriaco, con las características constructivas que se exponen en la propia memoria original: «La aplicación de un revestimiento delgado semirrígido, colocado inmediatamente antes de que la roca se vea afectada por el proceso de descompresión. El revestimiento se diseña para alcanzar un equilibrio permanente, después de adaptarse a un reajuste de esfuerzos, sin especificar de qué material ha de ser construido. El revestimiento puede ser de cualquier material adecuado al propósito indicado, tal como anclajes, hormigón proyectado, hormigón prefabricado, arcos metálicos, pudiendo emplearse estos medios aisladamente o combinados entre sí«.
La aplicación del método implica, por tanto, las siguientes fases:
(1) Excavación realizada con los medios que requiera el terreno, a plena sección o mediante bataches.
(2) Entibación provisional inmediata a la excavación, generalmente mediante un gunitado que puede ir armado con una malla metálica y, si es necesario, reforzado con bulones, inyección o incluso con cerchas metálicas, cuando el cierre de la cavidad se produce tan rápidamente que no da tiempo a que la gunita se endurezca.
(3) Medición de convergencias y deformaciones del terreno y de la tensión de los bulones, cerchas, etc. Esta auscultación se lleva a cabo mediante células de presión, extensómetros de superficie o internos y medidas topográficas que indican el momento en que el terreno ya ha quedado equilibrado con el recubrimiento provisional.
(4) Los resultados de las mediciones anteriores pueden aconsejar:
la ejecución de un refuerzo del sostenimiento provisional, y/o
la aplicación del recubrimiento definitivo con un espesor que debe absorber las deformaciones radiales previsibles en el caso en que no se haya podido esperar el tiempo suficiente hasta alcanzar la estabilización total.
El siguiente vídeo explica bien este método constructivo utilizado en los túneles de Alta Velocidad de Levante, en el tramo Contreras – Villargordo del Cabriel. Túneles Hoya de la Roda, Rabo de la Sartén y Umbría.
Referencias:
MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ, F.; YEPES, V. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Métodos y equipos de excavación en túnel. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.835. Valencia, 52 pp.
Sistema Omega de ejecución de pilotes. Imagen: W. Van Impe (http://scon.persianblog.ir/post/121/)
El sistema Omega de ejecución de pilotes permite, mediante la aplicación de rotación y empuje a la cabeza en la fase de perforación y de rotación y tiro en la fase de extracción, la instalación de pilotes con total ausencia de vibraciones, y produce un desplazamiento lateral del terreno que lo compacta y evita la extracción de detritus.
Por encima del diámetro máximo de la cabeza, unas hélices horizontales y la inclinación adecuada del ángulo superior producen un segundo desplazamiento del terreno durante la secuencia de extracción y la fase de hormigonado. En esta fase, la presión controlada de inyección de hormigón a través de la varilla del tubo central induce un tercer estado de desplazamiento, asegurando una perfecta adherencia del pilote al terreno.
Se utiliza una perforadora de vuelo parcial con una sección de desplazamiento que comprime y mejora la densidad de los flancos del agujero. Esto mejora la fricción perimetral y la capacidad de carga del pilote vaciado en el molde.
Figura 1. Tramo de prueba de suelo seleccionado. https://twitter.com/cytemsl/status/888377967256244224/photo/1
La compactación de suelos suele ser uno de los procedimientos constructivos en los que las patologías se presentan por su mala ejecución. Debido a la multitud de factores que influyen en la compactación, para grandes volúmenes de obra se aconseja realizar tramos de prueba, en los que se pueden establecer los criterios que, bajo la perspectiva económica, resulten óptimos para alcanzar la compactación especificada. Los tramos de prueba no suelen estar justificados en el caso de que los materiales sean suficientemente homogéneos y siempre resulta interesante cuando nos encontramos ante yacimientos importantes. En otro caso, no resulta económica su ejecución. Estos tramos de prueba están formados por una cuña, cuyo espesor llega hasta el máximo que se considere para el equipo empleado. Veamos brevemente cómo determinar el espesor de tongada y el número óptimo de pasadas.
Figura 2. Esquema de tramo de prueba (Rojo, 1988)
La humedad y la naturaleza del suelo, el espesor de compactación, el equipo seleccionado para la compactación, la velocidad de trabajo y el número de pases, entre otros, están relacionados entre sí y, junto con ellos, se puede alcanzar la densidad exigida para cada caso. Esta propiedad es cambiante con la profundidad de la capa, con una variación que depende del equipo de compactación, por lo que consideraremos una densidad media de capa. Los pliegos de condiciones pueden exigir que la compactación media de la capa sea superior a un valor determinado, según su densidad especificada, o bien que la compactación en cualquier punto sea superior a un valor determinado. Hoy en día se tienen en cuenta no solo los valores medios, sino también su dispersión.
La densidad es, en general, débil en los primeros centímetros; alcanza su máximo a los 10 o 20 cm y disminuye con rapidez, de forma variable según los materiales y el compactador utilizado. Sin embargo, el efecto de compactación de capas sucesivas produce un aumento de la densidad, de modo que la densidad media de la capa se aproxima a la obtenida mediante el método de ensayo.
Figura 3. Distribución de la compactación en profundidad
Los máximos de las curvas de compactación, con el número de pases, se sitúan cada vez más profundos en la compactación vibratoria; en cambio, se acercan a la superficie en la compactación por amasado (pata de cabra). Se dice en este último caso que la compactación es de “abajo hacia arriba”, tal y como vimos en un punto anterior.
El contenido de agua tiene un valor decisivo en la elección del grosor de la tongada, ya que para cada grosor existe una humedad óptima y ambas variables crecen de forma conjunta. A mayor humedad, más efectiva es la acción del compactador en profundidad. Esta consideración es de gran importancia económica, puesto que se puede elegir un grosor de capa en función de la humedad natural previa a la corrección. También es decisivo, a la hora de calcular rendimientos, tener perfectamente establecido el número de pases, que disminuye con el espesor de la capa.
Estos tramos de prueba están formados por una cuña, cuyo espesor llega hasta el máximo que se considere para el equipo empleado. Se miden las densidades obtenidas en función del grosor de capa y del número de pases, lo que da lugar a curvas como las mostradas en la Figura 3.
Figura 4. Curvas de resultados del tramo de pruebas
Una vez obtenido el conjunto de puntos “a”, “b”, etc., se elige el par formado por el número de pases y el espesor de tongada de mayor producción horaria.
El Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes establece en su artículo 330 que «cuando lo indique el Proyecto o lo aconsejen las características del material o de la obra, y previa autorización del Director de las Obras, las determinaciones «in situ» de densidad, humedad, y módulo de deformación se complementarán por otras, como los ensayos de huella ejecutados según NLT 256 o el método de «Control de procedimiento» a partir de bandas de ensayo previas. En estas últimas deberán quedar definidas, para permitir su control posterior, las operaciones de ejecución, equipos de extendido y compactación, espesores de tongada, humedad del material y número de pasadas, debiendo comprobarse en esas bandas de ensayo que se cumplen las condiciones de densidad, saturación, módulo de deformación y relación de módulos que se acaban de establecer. En estas bandas o terraplenes de ensayo el número de tongadas a realizar será, al menos, de tres (3)”.
A continuación, os dejamos un Polimedia con una somera explicación sobre la realización de estos tramos de prueba.
Referencias:
ROJO, J. (1988): Teoría y práctica de la compactación. (I) Suelos. Ed. Dynapac. Impresión Sanmartín. Madrid.
El mantenimiento de las carreteras constituye uno de los mayores problemas que debe abordar cualquier administración pública. Una inversión insuficiente o una estrategia de mantenimiento ineficiente provoca costes económicos muy altos a corto, medio y largo plazo. Cuando existen restricciones presupuestarias, como es habitual, la asignación óptima de los recursos escasos se convierte en un aspecto crucial. La pregunta clave es, para un horizonte temporal determinado, contestar dónde, cuándo y de qué forma se debe abordar un tratamiento que sea capaz de maximizar los indicadores de prestación de la infraestructura sin sobrepasar las previsiones presupuestarias.
Un ejemplo de colaboración entre grupos de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia y la Pontificia Universidad Católica de Chile se plasma en una serie de artículos de investigación conjunta donde se aborda el problema de la optimización del mantenimiento de las infraestructuras, en particular, de redes de carreteras. En concreto, la colaboración se lleva a cabo entre los departamentos de ingeniería y de gestión de la construcción de ambas universidades. Este es un ejemplo en el que la investigación aplicada tiene un campo claro de trabajo conjunto con las administraciones públicas en la gestión de los activos públicos.
No cabe duda de que el esfuerzo por mantener los niveles de servicio de las infraestructuras básicas (hospitales, carreteras, puertos, ferrocarriles, presas, etc.) bajo las restricciones presupuestarias cada vez mayores va a constituir uno de los mayores retos a los que se enfrenta la sociedad actual.
A continuación os dejo este artículo editado en abierto, que también podéis encontrar directamente en este enlace. Espero que sea de interés.
