El blog de Víctor Yepes

Motovagones

También denominados tractovagones, constan de un vagón de carga arrastrado por un tractor. La caja receptora de la carga es arrastrada por un vehículo motriz, al cual está unido mediante un ganche articulado que apoya en el elemento tractor. Este último es, en muchas ocasiones, el tractor de una mototraílla de uno o dos ejes, o bien la parte delantera, especialmente adaptada, de un dumper.

Sus cargas útiles varían de las 13 a las 180 t., con potencias que oscilan entre los 140 y 1.325 CV. Su anchura, superior a los 2,5 m., puede llegar a 6,30 m. Pueden tener 1 ó 2 ejes, tanto el tractor como el vagón, siendo frecuente que los neumáticos del vagón sean mayores que los del tractor. La forma de vaciado puede ser trasera o de fondo, siendo la última la más corriente y rápida. Sus taras varían entre los 10 y 135 t. La distancia entre ejes es mayor a 2,4 veces el ancho de la vía.

Os paso unos vídeos para que veáis cómo trabaja esta máquina.

Referencias:

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

Mezcladora de hormigón de eje horizontal

Esta mezcladora de hormigón tiene como principio de funcionamiento el giro de la mezcla en el interior de una cuba cilíndrica fija de eje horizontal. Unas paletas elevan por turnos pequeñas cantidades de mezcla, que vuelven a caer en la masa cuando la pala está en la parte superior de su recorrido. Se pueden describir dos tipos de mezcladoras, de simple o doble eje:

Mezcladora de eje horizontal de lámina helicoidal: Un eje horizontal motorizado arrastra, por una parte, paletas unidas a los extremos de unos radios y, por otra, una lámina helicoidal. El vaciado se realiza mediante una trampilla inferior cerrada por una mariposa accionada por un pistón de aire comprimido. El bastidor de la mezcladora lleva un motor montado lateralmente, normalmente eléctrico. La cuba y las paletas están recubiertas de acero de alta resistencia. Su capacidad oscila entre 0,5 y 4 m³. El tamaño máximo de árido admitido es de 180 mm. Esta mezcladora se utiliza habitualmente en la fabricación de morteros.
Mezcladora de doble eje horizontal: Consta de dos ejes de paletas que giran en sentido inverso y crean corrientes de circulación entre las dos cubas. Su accionamiento se realiza mediante dos motores eléctricos y dos reductores epicicloidales sincronizados mecánicamente. El vaciado central se realiza mediante una trampilla inferior cerrada con una mariposa semicilíndrica, lo que permite una descarga rápida. Es idónea para prefabricados de hormigón ligero, ya que evita la sedimentación debida a diferencias de densidad.

Mezcladora de doble eje. https://www.liebherr.com/es/int/productos/m%C3%A1quinas-de-construcci%C3%B3n/tecnica-del-hormigon/sistemas-de-mezcladoras/mezcladora-de-doble-eje/details/68796.html#lightbox

Aquí os dejo el funcionamiento de una mezcladora de doble eje.

Referencias:

ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.

BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.

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.

GALABRU, P. (1964). Tratado de procedimientos generales de construcción. Obras de fábrica y metálicas. Editorial Reverté, Barcelona, 610 pp.

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

Puente del Tercer Milenio (Zaragoza)

De edu1975, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54504643

El Puente del Tercer Milenio, situado en Zaragoza sobre el río Ebro, es un puente de arco en hormigón atirantado por el tablero (bow-string) diseñado por Juan José Arenas de Pablo y su equipo de ingenieros de Arenas & Asociados. El puente, construido sobre el río Ebro en la nueva Ronda del Rabal e inaugurado el 7 de junio de 2008, integra en la ciudad la margen izquierda del río en el entorno del Meandro Ranillas, conectando los barrios de La Almozara y del Actur. Fue construido como parte de las infraestructuras del recinto ferial de la Exposición Internacional de Zaragoza de 2008 constituyendo durante la misma el principal acceso al recinto.

Aunque el puente puede parecerse al de La Barqueta de Sevilla, una de las diferencias más relevantes es el material, de acero en Sevilla y de hormigón en Zaragoza. El hormigón se usó en este puente por su mayor capacidad para amortiguar la estructura ante posibles vibraciones producidas por el viento o el tráfico.

Detalle de la pasarela acristalada para los peatones

La tipología elegida, la de arco atirantado por el tablero, permite compensar la falta de solidez del terreno para responder a las cargas. Su estructura presenta una luz de 216 m, con una longitud de tablero de 270 m y 43 m de ancho. Desde el arco y para soportar el tablero se distribuyen dos familias de 32 péndolas soportando cada una de ellas una tensión aproximada de 300 t. Cuenta con 6 carriles de circulación de automóviles, 2 carriles para bicicletas y 2 paseos peatonales acristalados. En su construcción se utilizaron innovaciones técnicas en materiales y sistemas constructivos, destacando entre ellas el uso del hormigón blanco de alta resistencia.

Os recomiendo el artículo sobre este puente firmado por sus propios autores que podéis ver en este enlace. O también este artículo de Arenas sobre su diseño. Os paso un par de vídeos sobre este puente, que espero os gusten.

El Canal de Suez

El canal de Suez es una vía artificial de navegación situada en Egipto que une el mar Mediterráneo con el mar Rojo. Su longitud es de 163 km entre Puerto Saíd (en la ribera mediterránea) y Suez (en la costa del mar Rojo). Esto hizo posible permitir un tránsito marítimo directo entre Europa y Asia, eliminando la necesidad de rodear toda África como venía siendo habitual hasta entonces, lo que impulsó un gran crecimiento en el comercio entre los dos continentes.

Las obras de excavación del canal se iniciaron oficialmente el 10 de abril de 1859 promovidas por el francés Ferdinand de Lesseps, autorizado por las autoridades egipcias de la época. Fue inaugurado en 1869. En el momento fue realizada una de las más grandes obras de la ingeniería del mundo por decenas de miles de nativos (fellahs) llevados por la fuerza desde todas las regiones de Egipto. Al principio no se disponía de maquinaria y todo tenía que hacerse a mano. Mueren miles de personas por fatiga, ritmo de trabajo, clima tórrido, cólera, zona sin agua, etc. El trabajo se aceleró después de la introducción de las dragas de cangilones. Al final de 1865 se contabilizan, entre Puerto Saíd y Suez 50 dragas, 20 grúas de vapor, 129 barcazas, 30 aparatos elevadores y 20 locomotoras. El 17 de febrero de 1867 un primer barco atravesó el canal, aunque la inauguración oficial se realizó el 17 de noviembre de 1869 con la presencia de la emperatriz Eugenia de Montijo.

La construcción del canal de Suez marcó un hito en la historia de la tecnología ya que, por primera vez, se emplearon máquinas de excavación especialmente diseñadas para estas obras, con rendimientos desconocidos hasta esa época. En algo más de dos años se excavaron más de 50 millones de metros cúbicos, de los 75 millones del total de la obra.

Vista del Canal de Suez. http://olinalzin18.wordpress.com/

La ingeniería española también estuvo implicada en la construcción del canal con Cipriano Segundo Montesino, Eduardo Saavedra y Nemesio Artola. En este enlace podéis leer un poco más al respecto. Para conocer más detalles sobre el Canal de Suez, puedes visitar la web oficial de Suez Canal Authority (en inglés, pero altamente recomendable).

Algunos datos desde su inauguración:

1869, inauguración
1875, gobierno británico compra las acciones egipcias
1888, por convenio internacional canal abierto a todas las naciones
1936, Británicos reciben los derechos de mantener fuerzas militares en el canal
1948, egipcios regulan uso de canal por barcos que sirven a puertos israelitas
1954, acuerdo para retirada británica a los 7 años
1956, junio, retirada británica
1956, 26 de julio, Egipto nacionaliza el canal
1956, 31 de octubre, ataques de Francia y Gran Bretaña para abrir el canal a todos los barcos. Egipto amenaza con hundir 40 barcos que había en el canal
1957, marzo, reapertura del canal, O.N.U. interviene
1967, junio, guerra de los seis días, cierre del canal
1975, 5 de junio, reapertura del canal
1979, uso sin restricciones para Israel tras acuerdo de paz

Pero lo mejor será ver el vídeo que nos presenta la serie Megaestructuras, del Canal Historia. Espero que os guste.

También os dejo un «timelapse» sobre el recorrido del canal.

Los procesos constructivos y Eduardo Torroja

Hablar de Eduardo Torroja es referirse a uno de los referentes de la ingeniería civil del siglo XX. Además de ingeniero, destacó como proyectista, científico, investigador, gestor y docente. Protagonizó en gran medida la revolución científica y técnica que abrió paso al trepidante desarrollo del hormigón armado y pretensado en la primera mitad del siglo XX, contribuyendo a la evolución de la industria de la construcción.

Especial mención requiere su famoso libro Razón y Ser de los Tipos Estructurales (1957), en el que comenta el comportamiento físico de las diferentes estructuras, sin recurrir para nada al cálculo, según los materiales utilizados, su proceso constructivo, etc., dedicando un capítulo a exponer sus conceptos sobre la estética estructural.

Para entender la obra de Torroja, considerado en su época como un creador e innovador dentro del campo de las estructuras, es necesario releer el prólogo de su libro el que el propio autor nos dice:

Cada material tiene una personalidad
específica distinta, y cada forma impone un diferente fenómeno tensional.
la solución natural de un problema -arte sin artificio-,
óptima frente al conjunto
de impuestos previos que le originaron, impresiona con su mensaje,
satisfaciendo, al mismo tiempo, las exigencias del técnico y del artista.

El nacimiento de un conjunto estructural,
resultado de un proceso creador, fusión de técnica con arte,
de ingenio con estudio,
de imaginación con sensibilidad, escapa del puro dominio de la lógica para entrar en las secretas fronteras de la inspiración.

Antes y por encima de todo cálculo
está la idea, moldeadora del material en forma resistente, para
cumplir su misión.

A esa idea va dedicado este libro.

» Razón y Ser de los Tipos Estructurales».
Última Edición: Ed. CSIC, 1991)

Pero lo mejor será que veamos un vídeo de su hijo José Antonio hablando de su padre empleando el proceso constructivo como hilo conductor. Espero que os guste.

Construcción de la torre Agbar (Barcelona)

La Torre Agbar, diseñada por el arquitecto Jean Nouvel en colaboración con la firma b720 Fermín Vázquez Arquitectos , es un rascacielos de Barcelona situado en la confluencia de la avenida Diagonal y la calle Badajoz junto a la plaza de las Glorias . Tiene 34 plantas sobre la superficie además de cuatro plantas subterráneas para un total de 145 metros de altura, convirtiéndose, en el momento de su apertura (junio de 2005) en el tercer edificio más alto de Barcelona. El edificio, que tuvo un coste de 130 millones de euros, posee en total 50.693 metros cuadrados de superficie, de los que 30.000 son de oficinas, 3.210 de instalaciones técnicas, 8.132 de servicios, incluyendo un auditorio, y 9.132 de aparcamiento. El rascacielos fue adquirido por la cadena hotelera estadounidense Hyatt en 2013 por 150 millones de euros y pasará a convertirse en un hotel de lujo.

Los materiales principales empleados en la construcción del edificio fueron, por un lado el hormigón con el que se realizó la estructura de la torre, y por otro el aluminio y el vidrio en forma de chapa lacada de distintos colores. La estructura se conforma de dos cilindros ovales no concéntricos de hormigón de forma que uno está cubierto totalmente por el otro. El cilindro exterior está finalizado por una cúpula de cristal y acero lo que como resultado confieren a la torre su característica forma de bala. En este cilindro exterior, con un grosor de 45 cm. en la base y de 25 en su cima se sitúan las aberturas (4359 en total) y las ventanas (4500), mientras que en interior, de 50 cm. en la base y 30 es su parte más alta, es donde están los ascensores, las escaleras y las instalaciones

El proceso de construcción de la torre, llevado a cabo por la empresa fue Dragados, se alargó durante cerca de 6 años desde que a mediados de 1999 se iniciaron las actividades para el acondicionamiento del solar que habría de acoger el edificio hasta principios de 2005 en que se dio por finalizada la obra. Os dejo aquí unos vídeos sobre la construcción de esta torre, que espero os gusten.

Efectos estructurales del megaterremoto de Chile

Acabamos de conocer la noticia de un nuevo terremoto en el norte Chile a las 20.46 hora local del martes 1 de abril de 2014, de magnitud 8,2 en la escala de Richter y de larga duración. Esta noticia sirve de nexo para analizar el megaterremoto que tuvo lugar en el 2010. En efecto, el Terremoto de Chile de 2010 fue un sismo ocurrido a las 03:34:08 hora local (UTC-3), del sábado 27 de febrero , que alcanzó una magnitud de 8,8 M_W. El epicentro se ubicó en el Mar chileno, frente a las localidades de Curanipey Cobquecura, cerca de 150 kilómetros al noroeste de Concepción y a 63 kilómetros al suroeste de Cauquenes, y a 30,1 kilómetros de profundidad bajo la corteza terrestre. El sismo tuvo una duración de 3 minutos 25 segundos, al menos en Santiago y en algunas zonas llegando a los 6 minutos. Fue percibido en gran parte del Cono Sur con diversas intensidades, en lugares como Buenos Aires y São Paulo por el oriente. Las víctimas llegaron a un total de 525 fallecidos. Cerca de 500 mil viviendas están con daño severo y se estiman un total de 2 millones de damnificados, en la peor tragedia natural vivida en Chile desde 1960. El sismo es considerado como el segundo más fuerte en la historia del país y el sexto más fuerte registrado por la humanidad. Sólo es superado a nivel nacional por el cataclismo del terremoto de Valdivia de 1960, el de mayor intensidad registrado por el ser humano mediante sismómetros. El sismo chileno fue 31 veces más fuerte y liberó cerca de 178 veces más energía que el devastador terremoto de Haití ocurrido el mes anterior, y la energía liberada es cercana a 100.000 bombas atómicas como la liberada en Hiroshima en 1945.

Este terremoto causó graves daños en las edificaciones del centro del país. Se ha visto en la práctica el funcionamiento sísmico del universo de edificaciones existentes en la zona, en todos sus sistemas de estructuración, materiales y usos. En lo que compete a la Ingeniería Estructural ha sido un tiempo de aprendizaje, de observación de los distintos tipos de fallas, del comportamiento variado de los materiales y también de los defectos constructivos. Ha generado la necesidad de confeccionar un catastro de las edificaciones, basándose en su daño estructural, estudiar edificios completamente colapsados, otros que han quedado con serios problemas estructurales y aquéllos que mediante reparaciones menores, podrán seguir siendo habitados. Las edificaciones que requieran ser demolidas, precisan la realización de proyectos de ingeniería, la disposición de importantes recursos económicos y técnicos, y medidas de seguridad extremas para salvaguardar a la población. Este escenario obliga a poner en ejercicio las diferentes técnicas de reparación, de acuerdo a los distintos materiales de construcción y sobre la base de las tecnologías existentes. El objetivo planteado ha sido darles nuevamente las características de resistencia que eviten su colapso ante nuevas solicitaciones sísmicas.

A continuación os paso un vídeo realizado por la Universidad Politécnica de Madrid donde Richard Leonardo Zapata Garrido explica este terremoto y sus consecuencias desde el punto de vista ingenieril. Espero que os guste y os sea útil.

¿Qué recursos necesitamos para ejecutar una tarea?

Toda actividad necesita recursos para ejecutarse. La programación de los recursos disponibles constituye un tema crucial para lograr que la obra esté finalizada en los plazos y costes establecidos. Consiste en asociar los recursos a sus tareas respectivas y ver cómo se ensamblan en el conjunto de la obra.

La limitación de recursos en la realización de una obra provoca conflictos que pueden resolverse mediante métodos de nivelación y de asignación. Los primeros laminan el diagrama de cargas sin producir retrasos en el plazo programado. Los métodos de asignación, por otra parte, pretenden que los recursos necesarios no superen los disponibles, pero con la condición de que el retraso provocado sea el mínimo posible. Con ayuda de las diversas técnicas de redes, se habrá establecido un camino crítico y unas holguras para cada una de las actividades. La prioridad en la asignación de los recursos será mayor cuanto menor sea la holgura disponible para cada una de las actividades.

Para aclarar este tema, os dejo un Polimedia de Alberto Palomares. Espero que os guste.

Referencias:

PELLICER, E.; YEPES, V. (2007). Gestión de recursos, en Martínez, G.; Pellicer, E. (ed.): Organización y gestión de proyectos y obras. Ed. McGraw-Hill. Madrid, pp. 13-44. ISBN: 978-84-481-5641-1. (link)

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.; PELLICER, E. (2008). Resources Management, in Pellicer, E. et al.: Construction Management. Construction Managers’ Library Leonardo da Vinci: PL/06/B/F/PP/174014. Ed. Warsaw University of Technology, pp. 165-188. ISBN: 83-89780-48-8.

YEPES, V.; MARTÍ, J.V.; GONZÁLEZ-VIDOSA, F.; ALCALÁ, J. (2012). Técnicas de planificación y control de obras. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 189. Valencia, 94 pp. Depósito Legal: V-423-2012.

La grúa torre de doble vano

Este tipo está compuesto por un mástil vertical fijo apoyado sobre una plataforma de soporte. Sobre dicho mástil se sustenta un brazo horizontal de dos vanos, estabilizado mediante cables atirantados en su parte superior. El vano superior, denominado pluma, es el que el carro de traslación utiliza para desplazarse a lo largo de él. El vano inferior, denominado contrapluma, actúa como contrapeso. Toda la estructura está compuesta por tramos en celosía. La pluma gira 360° mediante una corona circular accionada por un engranaje motorizado por un motor eléctrico. Este tipo corresponde a las grúas topkit, ampliamente utilizadas en obra por su gran capacidad y versatilidad.

Las velocidades de maniobra son de 1 a 2 rpm para el giro y de 40 a 50 m/min para el desplazamiento del carro y la elevación de la carga. En equipos modernos, las velocidades de elevación pueden superar los 100 m/min. El control de la grúa puede realizarse desde una cabina de mando situada en la base o en la parte superior de la torre, y actualmente es frecuente el uso del radiocontrol desde tierra.

Como curiosidad, os dejo un vídeo de la grúa torre más grande del mundo: la Kroll K-10000. Tiene una altura de 120 m y es capaz de levantar 132 t de carga máxima y 91 t a una distancia de 100 m. Puede resistir vientos de hasta 240 km/h. Espero que os guste el vídeo.

Os dejo también un vídeo del desmontaje de una grúa torre.

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.

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

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

Algoritmo del solterón aplicado a la optimización de rutas con flotas heterogéneas VRPHESTW

Me ha parecido interesante rescatar una pequeña publicación, que ya tiene 10 años, donde se aplicaba un algoritmo de optimización heurística curioso: Old Bachelor Acceptance, o «algoritmo del solterón«. En este caso, aplicado a la optimización de redes de transporte con flotas heterogéneas. Resulta curioso ver cómo determinados comportamientos sociales (colonias de hormigas), principios naturales (teoría de la evolución) o recreaciones de nuestro cerebro (redes neuronales) son capaces de resolver problemas complejos de optimización.

Espero que os sea de interés.

Pincha aquí para descargar