INFORME VISITA A OBRAS VARIAS RECONOCIMIENTO DE MAQUINARIA PARA PAVIMENTACION PROYECTO EL QUIMBO, VÍAS DE SERVICIO AEROPUERTO GUAIMARAL Y RUTA DEL SOL ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES INGENIERIA CIVILA A DISTANCIA

ACTIVIDAD 2. INFORME VISITA A OBRAS VARIAS RECONOCIMIENTO DE MAQUINARIA PARA PAVIMENTACION PROYECTO EL QUIMBO, VÍAS DE SERVICIO AEROPUERTO GUAIMARAL Y RUTA DEL SOL

Presentado por: Alejandro Figueredo Morales, Código: 0120141071 Correo electrónico: [email protected]

Shirley Stella Villarreal Sáenz, Código: 0120141061 Correo electrónico: [email protected]

Docente: Ing. Pedro Alexander Sosa Martínez

ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES INGENIERIA CIVILA A DISTANCIA CONOCIMIENTO Y ADMINISTRACION DE EQUIPOS Corte III Noviembre, 2015

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION....................................................................................................................................3 OBJETIVOS ............................................................................................................................................4 Objetivo General ..............................................................................................................................4 Objetivos Específicos .......................................................................................................................4 1.

EJECUCION DE LA PAVIMENTACION ............................................................................................5 1.1

PLANTA DE MEZCLA ASFALTICA ...........................................................................................5

1.1.1 SISTEMAS DE DOSCIFICACIÓN DE AGREGADOS..................................................................6 1.1.2 SISTEMA DE SECADO Y MEZCLA ..........................................................................................6 1.1.3 TABLERO DE CONTROL ........................................................................................................7 1.1.4 ALMACENAMIENTO Y DESPACHO DEL PRODUCTO ............................................................7 1.1.5 AUXILIARES..........................................................................................................................7 1.1.6 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO ...............................................................................7 1.1.7 DIAGRAMA MATERIALES PLANTA DE MEZCLA AFALTICA. .............................................. 10 2.

TIPO DE PAVIMENTACION EMPLEADA. .................................................................................... 11 2.1 PAVIMENTACION FLEXIBLE ..................................................................................................... 11

3.

EQUIPOS UTILIZADOS EN LAS OBRAS ....................................................................................... 11 3.1 FINISHER DYNAPAC O EXTENDEDORA DE PAVIMENTO .......................................................... 13 3.2 VIBRO COMPACTADOR TANDEM PARA PAVIMENTO FLEXIBLE.............................................. 15 3.3 COMPACTADOR NEUMATICO DE LLANTAS ............................................................................ 15 3.4 FRESADORA DE ASFALTO ........................................................................................................ 16 3.5 MOTONIVELADORA................................................................................................................. 17 3.6 VOLQUETAS DOBLE TROQUE .................................................................................................. 17 3.7 DISTRIBUIDOR DE ASFALTO .................................................................................................... 19 3.8 RETROCARGADORA “PAJARITA” ............................................................................................. 19 3.9 TERMINADORA DE ASFALTO O PAVIMENTADORA ................................................................. 20

4.

CONCLUSIONES................................................................................................................... 21

BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................................... 22 ENLACES VIRTUALES ..................................................................................................................... 22

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INTRODUCCION Este trabajo surge como actividad para identificar la funcionalidad de los equipos de pavimentación utilizados en una obra de ingeniería, además de sus ventajas y desventajas que poseen. Para la elaboración de éste informe, identificamos Algunas obras que estuvieran en ejecución construyendo vías asfaltadas estos proyectos fueron: “Proyecto Hidrológico el Quimbo” municipios en el Departamento del Huila, Vías de servicio aeropuerto Guaimaral en Cundinamarca y Ruta del sol tramo Aguachica- La Mata departamento del Cesar. Algunas visitas las hicimos en conjunto y otras individualmente dada la dispersión Geográfica y nuestras actividades laborales. El éxito de un proyecto no solo depende de su componente económico, sino también de la adecuada escogencia de la maquinaria, su correcta operación, el conocimiento de la misma y la experiencia de quienes ejecutan las diferentes actividades de construcción. Cabe resaltar que el conocimiento de la maquinaria pesada en la construcción de vías representa un componente indispensable para el ingeniero, así como también el conocimiento de los accesorios disponibles para maximizar la productividad de las máquinas en cada tarea. Por lo anterior, se hace necesario reconocer las características que presentan los equipos de pavimentación y sus funcionalidades.

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OBJETIVOS Objetivo General  Reconocer las características, ventajas y desventajas que poseen los equipos de pavimentación en una obra.

Objetivos Específicos  Identificar en una obra de ingeniería las maquinarias utilizadas para Pavimentación de Vías  Reconocer los nombres, manejos y funciones de los equipos de pavimentación presentes en las obras.  Identificar las particularidades que posee la pavimentación de una vía.

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INFORME OBRA RECONOCIMIENTO EQUIPOS DE PAVIMENTACIÓN

1. EJECUCION DE LA PAVIMENTACION Durante el recorrido por las obras mencionadas anteriormente observamos varias máquinas de diferentes marcas que se utilizan para preparación de la superficie, extendida y compactación de los materiales. A continuación realizamos una descripción de algunas de las actividades realizadas en la pavimentación de vías.

Para hacer un pavimento, es necesario comenzar preparando la superficie y la materia prima.

1.1 PLANTA DE MEZCLA ASFALTICA Imagen 1: Planta de Mezcla Asfáltica

Fuente: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRh4LKtyX9vHC12a0HlTG8DvBh93NN7ixuES

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La planta de mezcla asfáltica se utiliza básicamente en la producción de la mezcla asfáltica caliente densa para la pavimentación de la vía a mejorar. La información técnica siguiente inherente a la planta de asfalto fue suministrada por el contratista que realiza las obras, quien es propietario de las planta para la producción de la mezcla asfáltica en caliente para el desarrollo del proyecto. La planta de mezcla asfáltica es de Marca DRUM-MIXERS, con una capacidad de producción promedio de 50 toneladas por hora trabajando con su máxima eficiencia. Para el trabajo que actualmente se adelanta se estima un promedio de producción de 100 mt3 diarios. Para su funcionamiento consta de los siguientes sistemas:

1.1.1 SISTEMAS DE DOSCIFICACIÓN DE AGREGADOS Está compuesto por tres (3) tolvas que reciben los materiales pétreos previamente clasificados y que serán utilizados en la mezcla caliente mediante un sistema electrónico de control que ajusta la velocidad de los alimentadores dispuestos bajo las tolvas para entregar el proceso la cantidad exacta de cada material requerido. Estos materiales son:

1.1.2 SISTEMA DE SECADO Y MEZCLA Los materiales entregados por el sistema de dosificación entran a un secador cilíndrico de tipo de flujo paralelo donde son sometidos a la transferencia de calor desde un quemador full oil situado en el extremo de entrada del cilindro. Aquí los gases calientes retiran todo la humedad del material y elevan su temperatura a 150°C con la cual entra a la segunda mitad del cilindro donde se une la mezcla con el asfalto líquido y caliente que se introduce por una tubería.

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1.1.3 TABLERO DE CONTROL El tablero de control eléctrico-electrónico ofrece la posibilidad de controlar automáticamente y en forma exacta las variables que tiene influencia dentro del proceso, permitiendo cambios en la mezcla de acuerdo con las necesidades y requerimiento de aplicación.

1.1.4 ALMACENAMIENTO Y DESPACHO DEL PRODUCTO La mezcla caliente asfáltica- pétreos es conducida mediante un elevador cerrado a un sitio de almacenamiento donde se mantiene una temperatura adecuada para su despacho a la obra. Mediante un sistema de compuerta neumática se cargan las volquetas donde el producto es enviado a su destino final.

1.1.5 AUXILIARES La planta cuenta adicionalmente con tanques para almacenar combustible asfáltico y con una caldera de ACPM para generar el calor necesario con el fin de mantener caliente el asfalto líquido y la mezcla. Igualmente, posee instaladas las bombas de asfáltico, bomba de agua y de full oil.

1.1.6 DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROCESO Conforme a lo establecido anteriormente y con fines de dar a conocer los grupos de acciones para la operación de la Mezcla Asfáltica, observamos que se han agrupado las diferentes actividades de acuerdo al esquema de programación constructiva y operativa para la ejecución de la obra. A continuación se presentan una descripción generalizada de cada una de las actividades generadas y de acuerdo a una secuencia establecida. Una vez efectuado el proceso de selección primaria este es transformado y depositado en las diferentes tolvas de agregados de materiales las cuales son tres

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(3) y que son utilizados de acuerdo a sus características. Estas tolvas poseen motores vibradores los cuales efectúan la labor de depositar poco a poco o de acuerdo a las características técnicas de la mezcla, el material sobre bandas transportadoras de suministro a la banda principal que conduce al tambor el cual se encuentra en la parte superior de la planta posteriormente, una vez efectuado el proceso de fusión con los aditivos existente es producido el asfalto y depositado en volquetas para su evacuación al sitio de aplicación en este caso las vías a mejorar. Durante el recorrido por las obras y en diálogos sostenidos con los ingenieros a cargo de las mismas, se pudo establecer que los aditivos para elaboración del asfalto son: Materiales Pétreos: Estos materiales son extraídos del río Magdalena y quebrada Matanzas, el cual dista de la planta de procesos a 19 y 15+450 kilómetros aproximadamente. Asfalto de Castilla 70/90: Su consumo diario se estima en 1500 galones y un promedio mes de 7.000 galones Combustóleo: Su consumo diario se estima en 400 galones y su consumo mes de 20.000 galones. ACPM: Su consumo se estima en 300 galones diarios y 15.000 galones mensuales. El análisis promedio del combustible utilizado es el siguiente:

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Humedad (%)

3.07

Cenizas (tc. %)

5.00

Cenizas (s.s. %)

1.14

Asufre (tc. %)

1.12

Asufre (s.s. %)

1.16

Poder Calorífico (ss. %)7.400

Aceite Térmico. Se utilizaran 700 galones los cuales re-circulan en el proceso y se mantienen constantes durante todo el proceso reponiendo 1 galón diario en promedio por perdida. Balance material. El sistema garantiza la captación de las partículas con tamaños superiores a 1 micra y los finos precipitados con agua, se cuantifican en 1% de su producción. Implementación de base y sistema de canales y trampas En el lugar donde se instalaran los tanques de asfalto y el tanque de combustible se construirá una base individual de concreto simple para cada tanque además de un solado en concreto el cual tendrá los posibles derrames hacia una trampa de grasas revestida en concreto de 0.5 m. de alto por 0.5 m de profundidad y 0.5m, de ancho.

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1.1.7 DIAGRAMA MATERIALES PLANTA DE MEZCLA AFALTICA.

MATERIA PRIMA

TOLVA

FUEL – OIL

QUEMADOR

TAMBOR

ASFALTO

MEZCLADOR

CONCRETO ASFALTICO

LÍQUIDO

FILTRO

ELEVADOR DE CALIENTES

LODOS

PISCINA DE SEDIMENTACIÓN

SILO

EVACUACIÓN CON CARGADOR

NUEVAMENTE PROCESADO

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2. TIPO DE PAVIMENTACION EMPLEADA. 2.1 PAVIMENTACION FLEXIBLE

Se evidenció que el tipo de pavimentación aplicado en estas obras, fue la pavimentación flexible, conformada por una capeta bituminosa la cual se apoya, generalmente en dos capas no rígidas, la base y la sub-base, dependiendo de cada caso en particular el sí se puede prescindir de una capa u otra. Imagen 2. Pavimentación Vía Garzón – Huila.

Fuente: Alejandro Figueredo – Shirley Villarreal

3. EQUIPOS UTILIZADOS EN LAS OBRAS Los equipos para pavimentación son diversos y aunque la mayoría cuenta con algunas características comunes, según sea la marca y modelo, hay algunos dotados de ayudas y herramientas tecnológicas para agilizar el trabajo. Dentro de los equipos de pavimentación tenemos generalmente maquinas como:

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

Finisher o extenderdora de pavimento.



Vibro compactador tandem para pavimento flexible.



Compactador neumático, de llantas.



Fresadora de asfalto.



Cortadora de concreto.



Barredora.



Irrigador o carrotanque para riego de emulsión asfáltica.



Vibro compactadores pequeños o benitines.



Plantas para preparación de mezcla con asfalto en frío o caliente.



Motoniveladoras.



Extendedoras de concreto o pavimento rígido.

Durante nuestro recorrido visualizamos los siguientes equipos para pavimentación:

Imagen 3. EQUIPO PARA PAVIMENTACIÓN, RETRO CARGADOR DE LLANTAS“PAJARITA”, COMPACTADOR DE LLANTAS CACHIBÍ, FINISHER CACHIBÍ, FRESADORA BB TALPA SF60 T3 Y VIBRO COMPACTADOR TANDEM DYNAPAC

Fuente: Alejandro Figueredo – Shirley Villarreal.

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3.1 FINISHER DYNAPAC O EXTENDEDORA DE PAVIMENTO Las extendedoras, finisher o pavimentadoras se utilizaron para extender mezclas bituminosas o mezclas de diferentes minerales en capas uniformes con un ancho determinado según la necesidad de extendido. Estas máquinas poseen una tolva frontal que recibe el material a extender y mediante un sistema de tornillo sinfín distribuye el material en todo su ancho de trabajo para ser finalmente conformado por una regla en su parte final.

Imagen 4. FINISHER CACHIBÍ








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Imagen 8. FINISHER DYNAPAC EXTENDIENDO MEZCLA DENSA EN CALIENTE




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3.2 VIBRO COMPACTADOR TANDEM PARA PAVIMENTO FLEXIBLE En nuestro recorrido visualizamos que los equipos de Vibro - compactador Tandem son utilizados para la compactación y el acabado de capas asfaltálticas y granulares, utilizando la vibración automática y manual en uno o ambos ejes. Ésta máquina fue utilizada para la compactación de capas relativamente gruesas, sus vibraciones se producen una mejor compactación Está compuesto por dos cilindros metálicos vibratorios lisos (con tracción) que actúan de compactación. Imagen 10. VIBRO COMPACTADOR TANDEM DYNAPAC

Imagen 11. COMPACTADOR DE LLANTAS CACHIBÍ



3.3 COMPACTADOR NEUMATICO DE LLANTAS Ésta maquinaria fue utilizada luego del extendido de las diferentes capas de la estructura con el fin de lograr las densidades requeridas y así obtener las máximas resistencias. La presión de compactación que ejercen los neumáticos es alta y permite capas de grosores considerables. La textura superficial de los neumáticos le otorga al pavimento la rugosidad necesaria para obtener una buena adherencia entre capas sucesivas. Además se sabe que, todos los compactadores deberán ser autopropulsados, tener inversores del sentido de la marcha de acción suave y estar dotados de dispositivos para mantenerlos húmedos en caso necesario.

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Imagen 12. VIBROCOMPACTADOR DYNAPAC

Imagen 13. COMPACTADOR DE LLANTAS CACHIBÍ



3.4 FRESADORA DE ASFALTO Evidenciamos la utilidad de esta máquina para demoler uniformemente el pavimento mediante un tambor provisto de dientes el cual se incrusta en la estructura a una profundidad previamente ajustada y lo recogen mediante una cinta de descarga trasera. Sus anchos de trabajo normalmente alcanzan los 2m y su profundidad de corte 30cm.

Imagen 14. FRESADORA BB TALPA SF60 T3

Imagen 15. FRESADORA BB TALPA SF60 T3



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3.5 MOTONIVELADORA Esta máquina se utilizó para esparcir y nivelar las diferentes capas de la estructura del pavimento debido a una cuchilla de acero que se encuentra en el centro de la máquina. Dicha cuchilla le da gran maniobrabilidad a la maquina debido a la cantidad de movimientos que realiza (traslación en su mismo plan, ascenso, descenso, rotación respecto a un eje vertical y horizontal). Algunas de estas máquinas poseen en su parte posterior un escarificador (tipo de rastrillo de acero con grandes dientes encorvados). Imagen 16. MOTONIVELADORA


3.6 VOLQUETAS DOBLE TROQUE Observamos que las volquetas utilizadas en estas obras son las doble troque, las cuales poseen un gran depósito metálico trasero montado sobre el chasis del vehículo que sirve para transportar áridos y mezclas asfálticas. Para su correcto uso es necesario realizar mantenimientos periódicos, teniendo bastante cuidado en el sistema hidráulico que eleva la caja trasera, ya que el líquido hidráulico afecta la adherencia entre las capas granulares.

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Para transportar las mezclas asfálticas se aplicó un lubricante en la tolva del camión para evitar que la mezcla fresca se adhiera a la caja. Además ésta se cubrió con una carpa para evitar el enfriamiento rápido de la mezcla. Notamos que para vaciar la mezcla se hizo a una velocidad constante y lentamente. Imagen 17. VOLQUETAS DOBLE TROQUE DESCARGANDO MEZCLA ASFALTICA EN LA FINISHER


Imagen 18. VOLQUETAS DOBLE TROQUE DESCARGANDO MEZCLA ASFALTICA EN LA FINISHER


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3.7 IRRIGADOR DE ASFALTO Este equipo consiste en un camión con un tanque aislado con sistema de calefaccion y un irrigador de asfalto para aplicaciones en frio o en caliente. La capacidad del tanque varia entre los 3000 y 20000 litros. El irrigador de asfalto consiste en un sistema de barras de riego ubicadas en el extremo final del tanque. Se sabe que sus longitudes van desde 3m hasta 8m en los distribuidores más grandes, se utiliza para imprimar las superficies de base granular antres de extender la mezcla densa en caliente para mejorar la adherencia de la mezcla. Imagen 19. IRRIGADOR DE ASFALTO


3.8 RETROCARGADOR “PAJARITA” Maquina autopropulsada sobre ruedas con un bastidor que monta a la vez un equipo de carga frontal y otro de excavación trasero de forma que puedan ser utilizados alternativamente.

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Este equipo durante su ejecución fue empleado como cargadora, carga y/o excavando mediante su desplazamiento y el movimiento de los brazos, además vimos que elevaba, transportaba y descargaba materiales. Imagen 20. RETROCARGADORA “PAJARITA”


3.9 TERMINADORA DE ASFALTO O PAVIMENTADORA Se observó que esta maquina fue la encargada de distribuir y darle forma al asfalto. Consta de una unidad tractora y una unidad extendedora. La unidad tractora produce la fuerza motriz y posee una tolva para recibir el material para luego transportarlo hacia la unidad extendedora. Ademas, se compone de brazos extendedores, una placa maestra, un dispositivo compactador, sensores de pendientes y un dispositivo de regulación de espesor. La regulación del espesor se consigue variando la inclinación de la placa maestra hasta conseguir un punto de equilibrio de fuerzas. Esta maquina posee velocidades de aplicación que varian entre 1 km/h y 10 km/h. Imagen 21. TERMINADORA DE ASFALTO O PAVIMENTADORA


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4. CONCLUSIONES 

Construcción de vías y pavimentación asfáltica de carreteras en los municipios de Gigante y Garzón en el Departamento del Huila, Vías de servicio aeropuerto Guaimaral en Cundinamarca y Ruta del sol tramo Aguachica- La Mata departamento del Cesar; ante la necesidad de transporte y comunicación entre las localidades del país.



El uso de la pavimentación asfáltica es un método conocido y empleado por los profesionales de la ingeniera y la construcción desde hace décadas en Colombia, razón por la cual toda la maquinaria utilizada es ampliamente hallada en el mercado nacional.



Se evidenció que el tipo de pavimentación aplicado en esta obra, fue la pavimentación flexible, conformada por una capeta bituminosa la cual se apoya, generalmente en dos capas no rígidas, la base y la sub-base, dependiendo de cada caso en particular el sí se puede prescindir de una capa u otra.



Los equipos para pavimentación son diversos y aunque la mayoría cuenta con algunas características comunes, según sea la marca y modelo, hay algunos dotados de ayudas y herramientas tecnológicas para agilizar el trabajo. Dentro de los equipos de pavimentación tenemos generalmente maquinas como:           

Finisher o extenderdora de pavimento. Vibro compactador tandem para pavimento flexible. Compactador neumático, de llantas. Fresadora de asfalto. Cortadora de concreto. Barredora. Irrigador o carrotanque para riego de emulsión asfáltica. Vibro compactadores pequeños o benitines. Plantas para preparación de mezcla con asfalto en frío o caliente. Motoniveladoras. Extendedoras de concreto o pavimento rígido.

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BIBLIOGRAFIA 

DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA (22.ª edición), Real Academia Española, 2001.

ENLACES VIRTUALES 

https://avafp.blackboard.com/bbcswebdav/pid-727419-dt-content-rid6072178_1/courses/ESING_14831_2015_2/Conocimiento_y_descripcion_ Equipo.pdf



https://avafp.blackboard.com/webapps/blackboard/content/listContent.jsp?c ourse_id=_29855_1&content_id=_727434_1



http://equiposdepavimentos.blogspot.com.co/2013/04/equipos-depavimento-flexible.html



http://es.slideshare.net/construccionpesada1/maquinaria-pavimentosasflticos-40616358



http://apuntesdeinvestigacion.upbbga.edu.co/wp-content/uploads/Esp.Vias-XI-Nestor-Boh%C3%B3rquez.pdf

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INFORME VISITA A OBRAS VARIAS RECONOCIMIENTO DE MAQUINARIA PARA PAVIMENTACION PROYECTO EL QUIMBO, VÍAS DE SERVICIO AEROPUERTO GUAIMARAL Y RUTA DEL SOL ESCUELA DE INGENIEROS MILITARES INGENIERIA CIVILA A DISTANCIA

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