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CONSTRUCCICONSTRUCCINNPESADAPESADA
Profesor: Eduardo Barra RiveraProfesor: Eduardo Barra Rivera
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UNIDADES DEL CURSOUNIDADES DEL CURSO
1. INTRODUCCIN
2. MOVIMIENTO DE TIERRAS
3. MAQUINARIA PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS
4. FACTORES INCIDENTES EN EL RENDIMIENTO
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La Construccin Pesada pertenece al rea de la construccin, consistente en el
movimiento de grandes volmenes de materiales que emplean maquinaria pesadade alto valor.
El movimiento de materiales se refiere a excavaciones, transporte a rellenos,
transporte a botaderos, compactacin, procesamiento de materiales, combinacino mezcla de suelos, etc.
La inversin en maquinarias forma parte de los activos de un empresa. Esto refleja
la gran responsabilidad del profesional a cargo de la faena.
Cada una de las acciones sealadas integran conocimientos tcnicos en la lneade geotecnia, procesos constructivos, maquinarias, materiales, control de calidad,
etc.
UNIDAD 1UNIDAD 1
INTRODUCCIINTRODUCCINN
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Unidad 1Unidad 1
En las obras de Construccin Pesada intervienen variadas tcnicas y aspectos,entre los que se pueden sealar:
Topografa: tcnica necesaria para el replanteo de las obras, determinacin devolmenes a mover, control de avance y verificacin final de la ejecucin.
Ingeniera Geolgica: sus tcnicas permiten detectar tipos de materiales, su calidady fallas probables durante y despus de la construccin.
Planificacin: es necesario aplicar tcnicas de planificacin con el propsito detener rendimientos adecuados y cumplimiento de plazos.
Maquinarias: es imprescindible el conocimiento de ellas para elegir la ms adecuadapara un trabajo determinado, para determinar el rendimiento esperado, para nosobrepasar las posibil idades del equipo.
Seguridad: actualmente el concepto de seguridad es prioritario en todo tipo defaenas, tanto a las personas como a las obras mismas.
IntroducciIntroduccinn
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Unidad 1Unidad 1
Medioambiente: cada vez se da mayor importancia al control medioambiental; asen el proceso de excavacin no se debe alterar el entorno, la disposicin delmaterial en un botadero debe cumplir ciertas condiciones, el cierre de un
emprstito tambin debe cumplir ciertas condiciones, hay que respetar la fauna yla vegetacin, etc.
Volumen a mover y plazo disponible: el volumen a mover y el plazo disponible
definen el tipo y cantidad de maquinaria a emplear.
Recursos humanos: en esta actividad se requiere de personal muy especializado.
Administracin: se requiere la administracin de materiales, flujos financieros,comunicaciones, etc.
IntroducciIntroduccinn
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FINALIDAD DE UN MOVIMIENTO DE TIERRASFINALIDAD DE UN MOVIMIENTO DE TIERRAS
Un movimiento de tierras tiene como finalidad mover suelos para conformar elterreno en el que se va a asentar una determinada construccin, cumpliendo conlas necesidades previstas para ello.
En este proceso, hay que extraer suelo de terrenos naturales, ya sea porque hayque conformar la zona en que se encuentran, ya sea porque hay que llevarlos aotras zonas en que son necesarios (actan como emprstitos) o ya sea porque
hay que reemplazarlos por no cumplir con los requisitos de la construccin.
En todas estas acciones hay que transportar los suelos y en algunos casos sernecesario compactarlos.
UNIDAD 2UNIDAD 2
MOVIMIENTO DE TIERRASMOVIMIENTO DE TIERRAS
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CONSIDERACIONES EN EL MOVIMIENTO DE TIERRASCONSIDERACIONES EN EL MOVIMIENTO DE TIERRASEn una obra de movimiento de tierras ser necesario analizar varios aspectos:
Unidad 2Unidad 2 Movimiento de TierrasMovimiento de Tierras
- Maquinarias, tipos y caractersticas
- Rendimiento, condiciones de operacin
- Caractersticas del suelo a mover- Volumen a mover
- Plazo disponible- Excavacin, transporte, compactacin
- Control de construccin
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UNIDAD 3UNIDAD 3
MAQUINARIA PARAMAQUINARIA PARAMOVIMIENTO DE TIERRASMOVIMIENTO DE TIERRAS
De acuerdo a lo sealado, la eleccin del tipo demaquinarias, su potencia, tamao, rendimiento y otros
aspectos, depende de:
- Caractersticas del terreno y del suelo
- Volumen a mover- Plazo disponible- Condiciones de operacin
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Tipos de maquinariasTipos de maquinarias..
La siguiente es una clasificacin general (pueden faltar algunas),
entendiendo que hay equipos que cumplen ms de una funcin.
Mquinas de excavacin, transporte, nivelacin.
- Bulldozer: (en sus diferentes tipos)
- Excavadoras:
- Zanjadora
PalaRetroexcavadora Todas estas mquinas pueden
Draga excavar y cargar el materialClamshell
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
- Excavacin y transporte: Mototrailla (apoyada por bulldozer oautopropulsada)
- Carguo: Cargador frontal
- Transporte:
- Nivelacin:
Camin tolvaDumper recto y articulado
MototraillaVagnCorrea transportadora, etc.
MotoniveladoraPerfiladoraExtendedpra de base, etc.
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Maquinaria de Compactacin.- Compactador metlico l iso vibratorio
- Compactador sobre neumticos
- Compactador tipo pata de cabra
- Equipos l ivianos
Placa vibradora
Compactador de impactoCompactador de tambor, manual, etc.
Maquinaria de elevacin.- Gra (sobre orugas y sobre neumticos)- Gra torre- Derrick- Correas
U id d 3U id d 3 M i i M i i t d TiM i i M i i t d Ti
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Maquinaria estacionaria.
- Planta productora de ridos
- Planta productora de hormign- Planta productora de mezclas asflticas
-Maquinaria para trabajo en roca.
- Perforadoras manuales
- Down de hole
- Jumbo
- Compresores, etc.
U id d 3U id d 3 M i i M i i t d TiM i i M i i t d Ti
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
BulldozerBulldozer
U id d 3Unidad 3 M i i M i i t d TiMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Esquema interior
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
BulldozerBulldozer
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Cargador FrontalCargador Frontal
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Pala excavadora
ExcavadorasExcavadoras
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
RetroexcavadoraRetroexcavadora DragaDraga
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
ZanjadoraZanjadora
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
Perfilando talud, extendiendo y nivelandoPerfilando talud, extendiendo y nivelando
MotoniveladoraMotoniveladora
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
MOTOTRAILLAMOTOTRAILLA
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de Tierrasq p
TransporteTransporte
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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q pq p
CompactadoresCompactadores
Rodil lo liso vibradorRodillo liso vibrador Rodil lo sobre neumRodil lo sobre neumticos Rodillo pata de cabraticos Rodillo pata de cabra
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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q pq p
Co
mpac
tadores
Co
mpac
tadores
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Equipos livianos de compactaciEquipos livianos de compactacin:n:
-- placasplacas-- impactoimpacto
-- tambor simpletambor simple-- doble tambordoble tambor
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Equipos menoresEquipos menores
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Maquinaria para trabajo en rocaMaquinaria para trabajo en roca
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Trabajos combinadosTrabajos combinados
Unidad 3Unidad 3 Maquinaria para Movimiento de TierrasMaquinaria para Movimiento de Tierras
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Trabajos combinadosTrabajos combinados
Unidad 4Unidad 4
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FACTORES INCIDENTES ENFACTORES INCIDENTES EN
EL RENDIMIENTOEL RENDIMIENTO
En el rendimiento de las maquinarias hay varios factoresincidentes a tener en consideracin. Lo principales son:
- Resistencia a la rodadura
- Efecto de la pendiente
- Naturaleza del suelo y condiciones climticas
- Operador
- Altura sobre el nivel del mar (a.s.n.m.)
Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en RendimientoUnidad 4Unidad 4
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Resistencia a la rodaduraResistencia a la rodadura-- Es aquella que se opone al movimiento del vehEs aquella que se opone al movimiento del vehculo sobre el terrenoculo sobre el terreno
por el cual circula.por el cual circula.
-- VarVara sega segn tipo de vehn tipo de vehculo y tipo de rodado.culo y tipo de rodado.
-- Un suelo blando presenta mayor resistencia que uno duro o firmeUn suelo blando presenta mayor resistencia que uno duro o firme..
-- Normalmente esta resistencia se expresa comoNormalmente esta resistencia se expresa como kgkg/ton de peso bruto/ton de peso bruto
del vehdel vehculo.culo.
-- La tabla siguiente es una referencia para determinarla:La tabla siguiente es una referencia para determinarla:
Unidad 4Unidad 4 Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en Rendimiento
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Resistencia a la rodadura [Resistencia a la rodadura [kgkg/ton]/ton]Rodado neumticosCondiciones del
camino
Rodado
Orugas Alta presin Baja presinSuperfic ie dura y bienmantenida
25 15 20
Superficie flexible 30 25 30
Camino de tierra, pocomantenimiento,
tpico de faenas
50 60 50
Camino de tierra sinmantenimiento
80 100 90
Arena suelta y grava 90 150 110
Unidad 4Unidad 4 Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en Rendimiento
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Efecto de la pendienteEfecto de la pendienteEl efecto de la pendiente al circular es la de disminuir la capacidad de tiro enascenso y aumentarla en descenso.
Normalmente se expresa como:Resistencia por pendiente = 10 kg/tonx1% de pendiente
Ejemplo de rodadura y pendiente:
Peso bruto de un equipo sobre neumticos de baja presin= 60 ton
Circula por un camino tpico de faenas
Circula por una pendiente de un 3%De tabla: Factor = 50 kg/ton, luego:
Resistencia rodadura = 60x50 = 3.000 kg
Resistencia por pendiente = 10x60x3 = 1.800 kg
Unidad 4Unidad 4 Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en Rendimiento
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Naturaleza del suelo y condiciones climNaturaleza del suelo y condiciones climticasticas-- La naturaleza del terreno afecta el rendimiento, no es lo mismoLa naturaleza del terreno afecta el rendimiento, no es lo mismo el ataque a unel ataque a un
suelo granular cementado que el ataque a una arena.suelo granular cementado que el ataque a una arena.
-- No es lo mismo circular por un suelo estabilizado que por una aNo es lo mismo circular por un suelo estabil izado que por una arcil la mojada.rcil la mojada.
--
La arcil la hLa arci lla h
meda se pega al metal, de manera que es mmeda se pega al metal, de manera que es m
s difs dif
cil excavarla.cil excavarla.
-- La humedad, en algunos suelos puede aumentar su volumen, lo queLa humedad, en algunos suelos puede aumentar su volumen, lo que afecta laafecta la
cantidad transportada.cantidad transportada.
OperadorDebe ser competente.
Unidad 4Unidad 4 Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en Rendimiento
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Altura sobre el nivel del mar (Altura sobre el nivel del mar (a.s.n.ma.s.n.m.).)La combustin se produce para una combinacin precisa de oxgeno
y combustible. Es decir, la relacin oxgeno-combustible es fija.Sabido es que la densidad del aire disminuye con la altura, de modoque en un determinado volumen de aire existir menos oxgeno.
Como cada cil indro aspira un mismo volumen de aire, se tendrmenos oxgeno en la cmara.
Existen disposit ivos que permiten incorporar aire a presin a cada
cilindro, recuperando parcialmente la cantidad de oxgeno.A pesar de esta incorporacin de aire, se estima que la prdida depotencia es del orden de 2% a 3% por cada 300 metros de alturasobre los primeros 300 metros.
Unidad 4Unidad 4 Factores incidentes en RendimientoFactores incidentes en Rendimiento
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Ejemplo:
Supongamos una mquina de 200 HP de potencia que trabaja a una altura de3.500 m.s.n.m. Entonces:
HPpotenciaPrdida 742300
2003005003020,
).(,=
=
luego, la potencia disponible ser:
Potencia disponible: 200 42,7 = 157,3 HP
es decir la prdida es de: 42,7x100/200 = 21,35 %