Las grúas autodesplegables son máquinas de elevación capaces de desplegarse por sí mismas, sin necesidad de una grúa auxiliar. Este tipo de grúas es habitual en los modelos de grúas de torre de un solo vano. Son rápidas de montar (en aproximadamente media hora, según el modelo), aunque son algo más caras y tienen un alcance más limitado. El despliegue se facilita mediante articulaciones y mecanismos precisos. Este tipo de grúas plegables permite ser transportadas por carretera, sin desmontar ninguna pieza. Incluso si son transportadas en góndola, tampoco requieren otra grúa auxiliar para su descarga.
Como una imagen a veces vale más que mil palabras, os paso un pequeño vídeo de apenas 8 minutos donde se muestra cómo se pueden montar de forma autónoma varios modelos de grúa torre. En este caso, los modelos son Terex Comedil CBR-28, CBR-32 y CBR-40. Espero que os sea de utilidad.
Referencias:
YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.
¿Qué significa que un tuit sea favorito o que sea muy retuiteado? Probablemente, ha llamado la atención por algún motivo: es útil, interesante, ingenioso, presenta alguna fotografía espectacular o bien está tocando un tema candente. Pues bien, os dejo una muestra no exhaustiva de unos cuantos tuits que se han difundido por la red que tienen que ver con el mundo de la construcción, la ingeniería o la arquitectura. Seguro que seguirán aumentando sus retuits y más que seguro que se me olvidan muchos. He usado para ello la herramienta Favstar. Espero que os gusten. Por cierto, me podéis seguir en @vyepesp
"Carretera del Karakórum, entre Pakistán y China. La carretera internacional más alta del mundo." pic.twitter.com/0kKL9CHvmY
Las tablestacas autoportantes o pantalla de tablestacas en ménsula son un sistema de sostenimiento del terreno que utiliza tablestacas o pantallas y no requiere elementos adicionales. Trabajan estos elementos en ménsula, siendo una solución sencilla que trabaja por empotramiento en el terreno.
El procedimiento constructivo es sencillo y rápido, pues no resultan necesarios el arriostramiento ni los apuntalamientos intermedios. Una vez instaladas las tablestacas, el interior de la excavación queda totalmente libre de obstáculos para realizar el vaciado de tierras y demás trabajos necesarios (hormigonado, colocación de instalaciones, etc.). En principio, no existen limitaciones en cuanto a las dimensiones en planta del recinto a excavar, aunque sí que está limitada la profundidad de la excavación, dependiente del tipo de terreno.
La longitud de tablestaca incluye la profundidad de excavación, la longitud de empotramiento y un sobrante superior para que las pinzas de los equipos de vibración puedan coger la tablestaca durante la hinca y la extracción.
La naturaleza es más sabia de lo que sospechamos. ¿Quién diría a un ingeniero estructural que una simple luciérnaga sería capaz de sonrojarle e incluso de enseñarle trucos para diseñar puentes, no solo más baratos, sino también más respetuosos con el medio ambiente? Pues bien, no solo es cierto, sino que también podemos aprender del comportamiento social de las luciérnagas para optimizar las estructuras. Efectivamente, las luciérnagas se comportan como un colectivo de manera inteligente. Las luciérnagas basan su comportamiento social en la luminosidad que emiten (luciferina). La característica más distintiva de las luciérnagas es su cortejo nocturno. Los machos patrullan en busca de pareja con un vuelo característico, mientras emiten secuencias de destellos de luz propias de cada especie. Las hembras de la misma especie pueden responder con destellos específicos y así el apareamiento puede ocurrir. En la resolución de problemas, la luminosidad de una luciérnaga depende tanto de la calidad de la solución encontrada como de la distancia desde la que las demás compañeras buscan soluciones. Cada luciérnaga selecciona, mediante un mecanismo probabilístico, un vecino con un valor de luciferina mayor que el suyo y se mueve hacia él. De esta forma, se pueden optimizar los puentes.
Dentro del proyecto de investigación HORSOST, nos acaban de aceptar un artículo científico en la revista Automation in Construction, que es una revista de primer nivel en el ámbito de la tecnología de la construcción (Factor de impacto en 2013: 1,822, posición 9 de 58 en el ámbito de Construction & Building Technology, y posición 19 de 124 en el ámbito de Civil Engineering, en función del impacto de las revistas indexadas en el JCR).
En este trabajo se describe una metodología para minimizar las emisiones de CO2 y los costes de los puentes de carretera de vigas de hormigón pretensado prefabricadas con sección transversal en doble U. Para ello, se ha utilizado un algoritmo híbrido de optimización por enjambre de luciérnagas (glowworm swarm optimization, GSO) y el recocido simulado (simulated annealing, SA), denominado SAGSO. La estructura se define por 40 variables, que determinan la geometría, los tipos de materiales y las armaduras de la viga y de la losa. Se emplea hormigón de alta resistencia autocompactante para la fabricación de las vigas. Los resultados constituyen para los ingenieros proyectistas una guía útil para el predimensionamiento de puentes prefabricados de este tipo. Además, los resultados indican que, en promedio, una reducción de 1 euro en costes permite ahorrar hasta 1,75 kg de emisiones de CO₂. Además, el estudio paramétrico realizado muestra que las soluciones de menor coste presentan un resultado medioambiental satisfactorio, que difiere en muy poco respecto a las soluciones que provocan menores emisiones.
Resultados interesantes:
El coste C, en euros, y las emisiones de CO₂, en kg, varían de forma parabólica con la luz (L) del vano, en metros:
C=48.088L2+613.99L+31139
kgCO2=63.418L2+2392.3L+13328
Si se minimiza el coste, también se reducen las emisiones de CO₂, de forma que el ahorro en 1 euro equivale a ahorrar 1,75 kg de CO₂.
La esbeltez de los puentes de mínimo coste (L/18,08) y de emisiones mínimas (L/17,57) siempre es inferior a L/17.
El espaciamiento entre las vigas se sitúa en torno a 5,85 m, con un rango de 5,65 a 5,95 m.
Las estructuras de coste mínimo precisan 42,35 kg/m² de armadura pasiva, mientras que si se optimizan las emisiones, se necesitarían 37,04 kg/m².
Sorprende observar que, aunque el hormigón de alta resistencia parece ser el adecuado para el prefabricado de vigas, las estructuras óptimas se alejan de dicho supuesto. De hecho, el hormigón para el coste mínimo en las vigas prefabricadas oscila entre 40 y 50 MPa, alejado de los 100 MPa que permitía la optimización.
Por último, un análisis de sensibilidad de costes en los resultados optimizados indica que un aumento del 20% en los costes del acero haría que el coste total de la estructura aumentara un 10,27 %, lo que disminuiría el volumen de acero empleado. Sin embargo, si sube en un 20 % el precio del hormigón, el coste total solo subiría un 3,41 % y apenas variaría el volumen de hormigón consumido.
Referencia:
YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GARCÍA-SEGURA, T. (2015). Cost and CO₂ emission optimization of precast-prestressed concrete U-beam road bridges by a hybrid glowworm swarm algorithm.Automation in Construction, 49:123-134. DOI: 10.1016/j.autcon.2014.10.013 (link)
Las mezclas en frío pueden ser abiertas o densas. Las mezclas abiertas, las más difundidas en España por motivos económicos, presentan un contenido de huecos superior al 25%, un bajo contenido de finos y un escaso contenido de fíller inferior al 2%. Las mezclas densas utilizan áridos finos en su composición, emplean como ligante una emulsión de betún puro y, una vez compactada, tienen un contenido de huecos en mezcla menor del 10%. Según el contenido de ligante, las mezclas densas en frío pueden clasificarse en aglomerados densos en frío o en grava-emulsiones.
Se pueden elaborar las mezclas abiertas en frío mediante dos sistemas diferentes:
En plantas fijas muy simples, al no ser necesario el calentamiento de los áridos, y puesta en obra con extendedora convencional.
Con mezcladores móviles sobre camión que fabrican y extienden en un proceso continuo.
Las plantas fijas constan de los siguientes elementos:
Tolvas de dosificación volumétrica de áridos. Normalmente, son tres tolvas, con un mínimo de dos.
Sistema de cintas transportadoras hasta el mezclador.
Depósitos de ligante con dosificación mediante bomba de paletas o de engranajes y contador de vueltas o manómetro.
Mezcladora continua, que suele ser de doble eje horizontal. Con una cuba de capacidad fija, el tiempo de permanencia o ciclo de amasado se regula mediante la inclinación del mezclador respecto a la horizontal y la energía de amasado, determinada por la velocidad de giro de las paletas.
A continuación, os dejo un vídeo explicativo del profesor Miguel Ángel del Val, de la Universidad Politécnica de Madrid, sobre el diseño y la ejecución de las lechadas bituminosas y de los microaglomerados en frío. Espero que os sea de utilidad.
Asimismo, dejo algunos vídeos al respecto. Espero que os gusten.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria para la fabricación y puesta en obra de mezclas bituminosas. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. Ref. 749.
Figura 1. Detalle de la estructura de un muro reforzado con geotextil. Fuente: geotexan.com
También se pueden construir muros compuestos por geosintéticos resistentes a las tracciones producidas por la presión del suelo (Figura 1). En los muros pueden utilizarse distintos tipos de geosintéticos: geotextiles, geomallas y geocompuestos de refuerzo.
El geotextil es un material textil plano, permeable, deformable, formado por fibras poliméricas. Su función es la de refuerzo, trabajando a tracción, además de evacuar el agua. Se introduce una longitud mínima de anclaje para evitar deslizamientos (Figura 2). El refuerzo se introduce junto con el relleno en capas de unos 50 cm, coincidiendo con el espesor del terraplenado. Son muros económicos y fáciles de construir. Presentan una gran flexibilidad y deformación. Además, la capa de geotextil puede convertirse en una superficie débil que favorezca los desplazamientos. Otro inconveniente es la susceptibilidad del geotextil a la formación de compuestos por la luz solar. A menudo, se hidrosiembra el paramento visible para formar un muro vegetalizado (Figura 2).
Figura 2. Longitud de anclaje del geotextil. Fuente: https://geosynthetics.files.wordpress.com
Las geomallas también pueden reforzarse con una malla metálica, que aporta cierta rigidez al terraplén. Su función es la misma que la del geotextil y se usa cuando la tracción requerida supera la del geotextil. De este modo, las capas no constituyen superficies de debilidad, aunque el efecto de anclaje es menor que el de los geotextiles. El inconveniente es que hay que prever la corrosión del material que forma la malla, así como que el paso del agua no se corta por capilaridad, lo que puede llegar al cimiento.
Los geocompuestos de refuerzo son una combinación de los geotextiles y las geomallas. Proporcionan la resistencia a la tracción necesaria y evitan el paso del agua al cimiento.
Figura 3. Detalle de un muro de suelo reforzado con malla. Fuente: www.orbemedioambiente.es
Os dejo un breve vídeo en el que podemos ver cómo se ejecuta esta unidad de obra.
Os dejo un vídeo de geotecnia.online sobre el uso de los geosintéticos.
Las bombas peristálticas o de rotor para hormigón están compuestas por dos rodillos de presión giratorios, instalados en una carcasa cuyo interior se mantiene a una presión inferior a la del exterior. Al girar, los rodillos comprimen el vacío en una manguera flexible fabricada con malla de acero de alta resistencia, a través de la cual se impulsa el hormigón. La operación se realiza en un vacío de 0,8-0,9 bar y, de esta forma, el tubo recupera su forma produciendo el efecto de succión.
Así, debido a la diferencia de presión entre la carcasa y el agitador, el hormigón sufre un efecto de succión que lo hace fluir de manera constante hacia la manguera. El caudal depende del diámetro de la tubería y de la velocidad de rotación del rotor. A diferencia de las bombas de pistón, la unión entre la manguera y la conducción es directa, sin desvíos ni cambios de sección.
Llenado del rotor de la bomba.
La presión de bombeo es media o baja, con una muy buena estanqueidad; el mantenimiento es sencillo y las piezas que más se desgastan son el rotor y la manguera flexible. Sin embargo, solo se pueden bombear hormigones muy trabajables.
El equipo puede montarse en un camión y la bomba hidráulica que acciona el rotor puede acoplarse al motor diésel del camión. En caso de ir la bomba remolcada, dispone de un motor de accionamiento propio.
Principales ventajas:
Economía
Simplicidad de funcionamiento
Sencillez en el acoplamiento y regulación
Sin problemas de desgaste de válvulas, prácticamente la única pieza que requiere una reposición relativamente frecuente por desgaste es la manguera, al cabo de unos 2000-2500 m³. Además, estos primeros fallos pueden apreciarse en las manchas que las salpicaduras de hormigón dejan en las ventanas de la carcasa.
Aplicaciones:
Para obras pequeñas o medianas con alcances no excesivos (20-25 m)
Posibilidad de instalación en equipos móviles o estacionarios.
Posibilidad de uso para gunitado por vía húmeda
Veamos algunos vídeos para ver cómo funciona la bomba.
YEPES, V. (2026). Fabricación y puesta en obra del hormigón. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 452 pp. Ref. 441. ISBN: 978-84-1396-418-8
El mundo necesita energía desesperadamente. Pero cada vez cuesta más encontrar petróleo y gas. Las prospecciones se llevan a cabo en sitios complicados. Los primeros pozos petroleros se perforaban mediante percusión, martillando una herramienta sujeta a un cable. Poco tiempo después, las herramientas de cables fueron sustituidas por la perforación rotatoria, que permitía perforar a mayor profundidad y en menor tiempo. En 1989 se alcanzó un récord en el pozo Kola Borehole al norte de Rusia, que alcanzó 12.262 m de profundidad, usando un motor de perforación no rotatoria en el fango.
Una plataforma petrolífera, o plataforma petrolera, es una estructura de grandes dimensiones cuya función es extraer petróleo y gas natural de los yacimientos del lecho marino, que luego serán exportados hacia la costa. También sirve como vivienda de los trabajadores que operan en ella y como torre de telecomunicaciones.Dependiendo de las circunstancias, la plataforma puede estar fija al fondo del océano, flotar o ser una isla artificial.
1, 2) Plataformas convencionales fijas; 3) Plataformas de torre autoelevable; 4, 5) Plataformas flotantes tensionadas; 6) Plataformas Spar; 7,8) Plataformas semisumergibles; 9) Plataformas en barcos perforadores; 10) Plataformas sustentadas en el zócalo y unidas a instalaciones de extracción en el fondo marino. Wikipedia
Os dejo un vídeo en el que podéis ver una plataforma petrolífera de récord. Es tan alta como la Torre Eiffel y pesa unas 20.000 toneladas. La compañía Shell ha tardado un año y medio en construirla.
El presente artículo presenta una caracterización estadística de una muestra de 87 tableros reales de pasos superiores pretensados de canto constante para carreteras. El objetivo principal es encontrar fórmulas de predimensionamiento con el mínimo número de datos posible que permitan mejorar el diseño previo de estas estructuras. Para ello, se han realizado un análisis exploratorio y otro multivariante de las variables geométricas determinantes, de las cuantías de materiales y del coste, tanto para tableros macizos como aligerados. Los modelos de regresión han permitido deducir que el canto y la armadura activa quedan bien explicados por la luz, mientras que la cuantía de hormigón lo está por el canto. La variable que mejor explica (71,3%) el coste por unidad de superficie de tablero en losa maciza es el canto, mientras que en las aligeradas es la luz (51,9%). Las losas macizas son económicas en vanos inferiores a 19,24 m. La luz principal y los voladizos, junto con la anchura del tablero para losas macizas o el aligeramiento interior para las aligeradas, bastan para predimensionar la losa, con errores razonables en la estimación económica.
Cuando se plantea un problema de investigación, se cometen errores frecuentes que dificultan o distorsionan el trabajo de investigación. Es fácil confundir el método de investigación con el propósito que queremos investigar, y es un error común focalizar el esfuerzo en la aplicación de procedimientos, algoritmos o metodologías de moda, olvidándose del problema de investigación.
Plantear un problema de investigación consiste en estructurar y formalizar una idea de investigación, que representa el primer acercamiento a la realidad que se investigará o a los fenómenos, sucesos y ambientes a estudiar. De hecho, el planteamiento del problema de investigación consiste en desarrollar la idea a partir de los siguientes elementos: objetivos de la investigación, preguntas de investigación, justificación de la investigación, viabilidad de la investigación y evaluación de las deficiencias en el conocimiento del problema. Pues bien, es habitual comprobar que algunos de estos conceptos se confunden o no se delimitan con claridad, lo cual entorpece o desvía el esfuerzo del investigador novel.
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Los objetivos y las preguntas de investigación deben ser coherentes entre sí e ir en la misma dirección. Los objetivos de investigación establecen qué se pretende lograr con la investigación. Las preguntas de investigación indican qué respuestas deben encontrarse mediante la investigación. La justificación establece por qué y para qué debe realizarse la investigación. La viabilidad indica si es posible realizarla y, por último, la evaluación de deficiencias valora la evolución del estudio del problema.
Pero veamos algunos ejemplos de errores frecuentes:
Pregunta de investigación poco específica: «¿Cuáles serán las necesidades de formación de alto nivel de las empresas constructoras medianas y grandes de la zona central del país?» La falta de concreción es evidente: ¿Qué tipo de necesidades (financieras, tecnológicas, de calidad…)? ¿Qué significa «alto nivel»? ¿Qué son las empresas medianas y grandes? ¿Cuál es la zona central del país?
Objetivo de investigación vago o muy general: «Determinar los problemas de producción de las empresas constructoras«. ¿Qué tipo de problemas? ¿Empresas constructoras de cualquier tamaño? ¿Construcción civil o edificación?
Objetivo de investigación dirigida a una etapa de la investigación y no a todo el proceso: «Medir el valor del capital humano en empresas constructoras medianas de la Comunidad Valenciana«. Además de impreciso, «medir» no es un objetivo de investigación, sino una actividad del proceso en su conjunto.
Por tanto, algunos de los errores más frecuentes que presentan los objetivos o las preguntas de investigación son los siguientes:
Términos generales, poco específicos.
Objetivos o preguntas dirigidas a una etapa de la investigación y no a todo el proceso.
Objetivos o preguntas dirigidas a una consecuencia, un entregable, un producto o un impacto de la investigación.
Objetivos o preguntas que no implican una investigación completa (el proceso), sino la obtención de un dato o de cierta información.
Objetivos o preguntas que son de poco valor como para desarrollar toda una investigación.
Objetivos o preguntas que plantean estudios dispersos (en varias direcciones).
Os recomiendo el libro «Metodología de la investigación», de Roberto Hernández Sampieri y colaboradores, de la editorial McGraw-Hill Education, que en el 2014 ya va por su sexta edición. Os dejo un vídeo del autor sobre el tema.