30
FACTORES PARA DETERMINAR LA VIDA ECONÓMICA DE LAS LLANTAS. CON/ICION$S ?#CTOR 9" /$ 0#NT$NI0I$NTO $4celentes""""""""""""""""""""""""""""""""""" 9"77 0edias """"""""""""""""""""""""""""""""""" 7"H7 /eficientes"""""""""""""""""""""""""""""""""" 7"G7 :"
K$LOCI/#/ /$ TRNSITO( @0I0#A" 98 0" por 5ora"""""""""""""""""""""""""""""" 9"77 D: 0" por 5ora"""""""""""""""""""""""""""""" 7"=7 6= 0" por 5ora"""""""""""""""""""""""""""""" 7"87
D"
CON/ICION$S /$ L# SU-$R?ICI$ /$ RO/#0I$NTO(
Tierra suave sin roca"""""""""""""""""""""""" 9"77 Tierra suave incluendo roca""""""""""""""""" 7"H7 Caminos bien conservados con superficie de compactada""""""""""""""""""""""""""""" 7"G7 Caminos mal conservados con superficie de grava compactada""""""""""""""""""""""""""""" 7"G7 6"
-OSICIÓN /$ L#S LL#NT#S( $n los puntos traseros""""""""""""""""""""""" 9"77 $n los e%es delanteros""""""""""""""""""""""" 7"H7 $n el e%e de tracción Ke5*culos de descarga trasera""""""""""" 7"=7 Ke5*culos de descarga de fondo"""""""""" 7"G7 0otoescrepas similares"""""""""""""""" 7"87
<"
C#RF#S /$ O-$R#CIÓN( /entro del l*mite especificado por los fabricantes"""""""""""""""""""""""""""""""""" 9"77 Con :7; de sobrecarga"""""""""""""""""""""""" 7"=7 Con 67; de sobrecarga"""""""""""""""""""""""" 7"<7
8"
/$NSI/#/ 2 FR#/O /$ CURK#S $N $L C#0-O( No e4isten"""""""""""""""""""""""""""""""""" 9"77
grava
31
Condiciones medias"""""""""""""""""""""""""" 7"H7 Condiciones severas""""""""""""""""""""""""" 7"=7 G"
-$N/I$NT$S /$ LOS C#0INOS( @#plicable a las llantas del e%e tractorA # nivel""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 9"77 8; como m4imo"""""""""""""""""""""""""""""" 7"H7 97; como m4imo""""""""""""""""""""""""""""" 7"=7 9<; como m4imo""""""""""""""""""""""""""""" 7"G7
="
OTR#S CON/ICION$S /IK$RS#S( Ine4istentes"""""""""""""""""""""""""""""""" 9"77 0edias"""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 7"H7 #dversas"""""""""""""""""""""""""""""""""""" 7"=7
TABLA 3.3 $n la prctica de la e%ecución de las obras, se presentan m)ltiples condiciones adversas como por e%emplo( 3ue en ciertos tramos de los caminos abunden piedras cobre la superficie de rodamiento, 'ue por las condiciones meteorológicas los caminos sufran notorio dem+rito sin 'ue ello amerite la suspensión de los traba%os, etc" -ara cada caso espec*fico se debern estudiar cuidadosamente las condiciones de las obras, para poder aplicar en forma %usta racional los factores consignados en la tabla D"6" $n base a todo lo antes e4puesto, se ad%unta la tabla D"6, en la 'ue se consignan tabularmente los valores de los diversos factores @Tabla D"DA, aplicados para cada tipo de ma'uinaria de construcción, as* como la vida económica calculada para las llantas de la misma" $n el subrenglón superior correspondiente a cada tipo de ma'uinaria, se consignan los valores correspondientes a condiciones normales, en tanto 'ue en el subrenglón inferior, se consignan los valores correspondientes a condiciones adversas" Las vidas económicas se obtuvieron multiplicando la vida óptima de las llantas, considerada del orden de <,777 5oras, por el factor total resultante de multiplicar entre s*, todos cada uno de los factores individuales correspondientes a cada una de las condiciones concurrentes" #s* por e%emplo( las 5oras de vida económica de las llantas de un camión pesado de acarreo de terracer*as, para las condiciones normales, es el producto de( &v 9"7 4 7"H7 4 7"=7 4 7"H< 4 9"7 4 7"=< 4 9"7 <="96; 4 <777 5r"
32
&v :H77 5rs", valor 'ue esta consignado en la )ltima columna de la tabla D"6"
3.8.8 CARGOS POR OPERACIÓN. $s el 'ue se deriva de las erogaciones 'ue 5ace el contratista por concepto del pago de salarios del personal encargado de la operación de la m'uina, por 5ora efectiva de la misma" $ste cargo est representado por( St O EEEEEEE &
TABLA 3.4 ?#CTOR$S /$ CONS$RK#CIÓN /$ L#S LL#NT#S /$L $3UI-O /$ CONSTRUCCIÓN 2 KI/# $CONÓ0IC# /$ L#S 0IS0#S CON/ICIÓN(
9
:
D
6
<
8EG = ?#CTOR KI/# TOT#L $CONÓ0IC#
C#0ION$S /$ C#RR$T$R#
9"7 7"=< 7"H7 7"H< 9"7 7"H7 9"7 8<"67G 7"H 7"H7 7"=7 7"H< 9"7 7"G7 7"H7 D="G=D
C#0ION$S -$S#/OS 9"7 7"H7 7"=7 7"H< 9"7 7"=< 9"7 <="96 /$ T$RR#C$RI#S 7"H 9"77 7"G7 7"H< 9"7 7"G7 7"H7 DG"G78
D:G7 @A 9H67 @A :H77 9H77
$SCR$-#S 2 9"7 9"77 7"=7 7"G< 9"7 7"=< 9"7 <9"7 :<<7 0OTO$SCR$-#S 7"H 9"77 7"G7 7"G< 9"7 7"G7 9"7 DD"7G 98<7 0OTO 9"7 9"77 7"=7 7"H7 9"7 7"=< 9"7 89":7 D787 CON?OR0#/OR#S 7"H 9"77 7"=7 7"H7 9"7 7"G7 9"7 6<"D8 ::G7 -#L#S 9"7 9"77 7"=7 7"H7 9"7 7"=< 9"7 89":7 D787 C#RF#/OR#S 7"H 9"77 7"=7 7"H7 9"7 7"=< 7"H7 6H"
9"7 9"77 7"=7 7"=7 9"7 7"=< 9"7 <6"67 :G:7 7"H 9"77 7"=7 7"=7 9"7 7"G7 7"H D8":== 9=9<
9"7 9"77 7"=7 9"77 9"7 7"=< 9"7 8="7 #-ISON#/OR#S 7"H 9"77 7"=7 9"77 9"7 7"=< 9"7 (*)NOTA.-
D677 89":
D787
En los subrenglones superiores se consignan los valores correspondientes a condiciones normales promedio. En los subrenglones inferiores se consignan los valores correspondientes a condiciones adversas.
$n la presente ecuación( O ( cargo por operación del e'uipo por 5ora efectiva de traba%o" St (
representa los salarios por turno del personal necesario para operar la m'uina" Los salarios debern comprender( salario base, cuotas patronales por seguro social, impuesto sobre remuneraciones pagadas, d*as festivos, vacaciones aguinaldo"
& (
representa las 5oras efectivas de traba%o 'ue se consideren para la m'uina, dentro del turno"
$l salario base a 'ue se refiere el factor WStW, es a'uel se.alado en el tabulador vigente para operadores de ma'uinaria, atendiendo a la clase de m'uina, capacidad responsabilidad delegada al operador, condiciones generales del traba%o, etc", sin olvidar 'ue dic5o salario base estar indudablemente afectado por la Le de Woferta demandaW" $n la prctica puede darse el caso de 'ue se fi%e al operador un salario base reducido, pero incrementndosele por medio de bonificaciones por 5ora efectiva de traba%o de la m'uina, con lo 'ue se lograr adems 'ue el operador tenga inter+s en mantener constantemente su m'uina en condiciones de traba%o" Lo anterior est basado en 'ue la función responsabilidad de los operadores de ma'uinaria de construcción, comprende tanto la operación de las m'uinas, como todos los cuidados 'ue ra!onablemente se re'uieran para la conservación mantenimiento de las mismasP incluso, es prctica com)nmente establecida por todas la empresas constructoras 'ue, cuando las actividades directas de construcción decrecen, o 'ue la ma'uinaria es retirada del servicio para concentrarla en los talleres de reparaciones maores, sus operadores responsables au4ilien en los traba%osP a)n ms, los operadores los me%or avocados para vigilar 'ue las reparaciones del e'uipo sean correctamente e%ecutadas, puesto 'ue ellos conocen *ntimamente las deficiencias de la m'uina a su cargo"
$n la e%ecución de cual'uier traba%o, es prcticamente imposible 'ue un operador o los operadores de una m'uina, laboren en forma continua e ininterrumpida durante toda la %ornada de traba%o, 5ora tras 5ora minuto" $s lógico 'ue e4istan interrupciones, unas veces debidas a factores 5umanos, como por e%emplo, la necesidad de 'ue los traba%adores tomen pausas de descanso, refrigerios, etc", con la finalidad de recobrarse serenarseP otras ocasiones debido a pe'ue.as reparaciones, a%ustes lubricación de las m'uinas, puesto 'ue sabido es 'ue las mismas no pueden ni deben estar funcionando ininterrumpidamente durante un n)mero indefinido de 5oras al d*a, a 'ue frecuentemente es necesario pararlas para fines de sus diversos servicios au4iliares de conservación" /ebe tenerse en cuenta as* mismo, 'ue especialmente en obras 'ue representan condiciones mu adversas, las p+rdidas de tiempo o interrupciones en las actividades de la ma'uinaria, se incrementan en forma notable, bien sea por condiciones topogrficas desfavorables, por fenómenos metereológicos adversos, como es generalmente la precipitación pluvial, o por'ue la ma'uinaria de 'ue dispongan los contratistas no sea precisamente la ms adecuada para las condiciones imperantes en la obra" #s* pues, por cada 5ora cronológica, solamente se traba%a efectivamente un porcenta%e de la misma, el 'ue esta profundamente influido por las condiciones de la obra por la calidad de la administración o gestión de la empresa constructora" -or lo antes dic5o, para obtener los tiempos reales o efectivos de traba%o, es necesario introducir en los clculos los factores correspondientes, 'ue se se.alan en la tabla D"< ?#CTOR$S /$ R$N/I0I$NTO /$ TR#B#>O $N ?UNCIÓN /$ L#S CON/ICION$S /$ OBR# 2 C#LI/#/ /$ #/0INISTR#CIÓN CON/ICION$S /$ L# OBR#
CO$?ICI$NT$ /$ #/0INISTR#CIÓN O F$STIÓN $C$L$NT$
BU$N#
R$FUL#R
0#L#
$C$L$NT$S
7"=6
7"=9
7"G8
7"G7
BU$N#S
7"G=
7"G<
7"G9
7"8<
R$FUL#R$S
7"G:
7"8H
7"8<
7"87
0#L#S
7"8D
7"89
7"
7"<:
3.8.9 CARGO POR TRANSPORTE. $n t+rminos generales, el transporte de la ma'uinaria se considera como cargo indirecto, pero cuando sea conveniente a %uicio del constructor, podr tomarse en cuenta dentro de los cargos directos, o como un concepto de
traba%o espec*fico"
3.8.: CARGO UNITARIO POR MA
representa el cargo unitario por ma'uinaria" costo directo de 5oraEm'uina" rendimiento 5orario, e4presado en la unidad de 'ue se trate"
UNIDAD IV 4.1
TRACTORES Y E
TRACTORES
Los tractores son m'uinas 'ue convierten la energ*a del motor en energ*a de tracción" Su principal ob%eto es el de %alar o empu%ar cargas, aun'ue a veces, pueden utili!arse con otros fines" Son m'uinas )tiles, eficaces ,
generalmente, indispensables en todos los traba%os de construcción de grandes obras"
4.1.1 CLASIFICACIÓN Se clasifican, tanto por su rodamiento como por su potencia" aA -or su rodamiento, tenemos E Tractores sobre neumticos E Tractores sobre orugas bA -or su potencia, esta depende del fabricante, como e%emplo se presentan algunos casos en la tabla 6"9
0O/$LO
-OT$NCI# $N $L KOL#NT$
C#T /E=
&O>#S TO-#/OR#S
-$SO $N TON$L#/#S
TI-O
LONF" @0A
#LTO @0A
TR#CT SIN $3-O"
&O># TO-#E /OR#
RI-E -$R
D77 &-
R$CT# #NFUL#BL$
D"HD 6"G:
9"<: 9"9:
:6"=
<"D <"D
6"=
C#T /EG
:77 &-
R$CT# #NFUL#BL$
D"8< 6":H
9":G 7"H8
9<":
D": D"9
D"7
C#T /E8
967 &-
R$CT# #NFUL#BL$
D":7 D"=8
9"9D 7"H9
99"=
:"9 :"D
9"<
O0#TSU /E9<<
D:7 &-
R$CT# #NFUL#BL$
6"9D 6"=<
9"
:G"D
<"G <"<
<"H
O0#TSU /E=<
9=7 &-
R$CT# #NFUL#BL$
D"8: 6":8
9":= 9"78
9=":
D"G D"8
D"=
TABLA 4.1 Un e%emplo de la potencia o fuer!a en la barra de tiro se presenta en el grfico :":" $s conveniente recordar 'ue la fuer!a de tracción utili!able depende del peso de la m'uina, de la velocidad desarrollada de las condiciones del suelo" TR#CTOR$S SOBR$ N$U0TICOS( $ste tipo de tractores permite obtener maores velocidades en comparación con los de oruga, desarrollando velocidades m4imas promedio de unos <7 m5r"
Su alta velocidad le da la venta%a de poder trasladarse a distancias considerables de forma rpida por si mismos, sin embargo las altas velocidades se desarrollan a costa de perder capacidad de tracción" Otra consideración 'ue se tiene para este tipo de tractores es 'ue e4iste maor posibilidad de desli!amiento de las llantas 'ue en terreno suave se 5undan a maor profundidad" TR#CTOR$S SOBR$ ORUF#S( La utilidad 'ue tiene es m)ltiple, por lo 'ue lo convierte en la la m'uina ms bsica verstil de la industria de la construcción" La velocidad m4imo promedio 'ue desarrollan es de 9: m5rP por lo 'ue la fuer!a de la tracción 'ue desarrollan es maor 'ue los montados sobre neumticos" Las orugas 'ue tienen se pueden definir como un riel 'ue se tiende ante la rueda de la m'uina a medida 'ue esta avan!a" $l anc5o de la oruga constitue una verdadera !apata de apooP por ello, entre ms anc5a maor estabilidad para la m'uina, me%or reparto del peso menos presión sobre el piso de rodamiento" # continuación listamos las caracter*sticas de rea presión derivadas del anc5o de las !apatas de la oruga, para un tractor Caterpillar /EG" #NC&O /$ L# Q#-#T#
R$# /$ CONT#CTO @0:A
-R$SIÓN @FC0 :A
7"<7= 0$TROS
:7 -ULF#/#S
:"G8
7"<6
7"<
:: -ULF#/#S
D"7D
7"<7
7"89 0$TROS
:6 -ULF#/#S
D"D9
7"6<
-uede afirmarse, en forma general, 'ue las !apatas anc5as son deseablesP pero, para condiciones de traba%o en las 'ue el tractor deba de pivotear frecuentemente, las garras de las !apatas deben de ser pe'ue.as, aun'ue con ello se obtenga una fuer!a tractiva menor"
4.1.2 ACCESORIOS #l tractor se le pueden adaptar diversos accesorios, en forma rpida, para transformarlo en un e'uipo mecnico para diversos traba%os espec*ficos" $ntre los diversos accesorios tenemos( pe'ue.as torres elevadoras, plumas laterales, cuc5illas desgarradores @escarificadoresA, siendo estos dos )ltimos accesorios los ms comunes" CUC&ILL#S(
Se les denominan tambi+n 5o%as topadoras se distinguen( aA &o%a WUW, Universal bA &o%a WSW, Recta cA &o%a W#W, angulable o de giro aA &O># WUW, UNIK$RS#L( Las grandes alas de esta 5o%a empu%adora frontal, 'ue forma un ngulo recto con el e%e longitudinal del tractor, facilitan el empu%e de grandes cargas a grandes distancias en todo traba%o de 5abilitación de tierras, amontonamiento, alimentación de tolvas, etc" bA&O># WSW, R$CT#( -or su dise.o en WUWmodificada es mu )til, a 'ue por ser ms pe'ue.a 'ue la 5o%a WUW es ms fcil de maniobrar puede empu%ar una gran variedad de materiales" $sta 5o%a proporciona una relación ms alta de W5pW por metro de cuc5illa 'ue la 5o%a WUWP por ello, su penetración es me%or se obtienen buenas cargas" -or esta me%or relación de 5pm D, puede mover con facilidad materiales ms densos" Como planc5a de empu%e se usa tambi+n para audar a las tra*lla en su carga" Con la cuc5illa WUW o con la WSW, el tractor se convierte en la m'uina denominada WBULL/OQ$RW o $mpu%adora" cA &O># W#W #NFUL#BL$ O /$ FIRO( $sta 5o%a puede emplearse en posición recta o puede girar para formar 5asta un ngulo de 8< con el e%e longitudinal del tractor" Se 5a dise.ado para empu%e lateral, corte inicial para caminos, rellenos, aberturas de !an%as otras labores similares @?ig" 6"9A" -OSICIÓN /$ L#S CUC&ILL#S( Tantos las 5o%as rectas como las angulables o de giro, pueden levantarse o ba%arse para empu%e alto o ba%o, al mismo tiempo inclinarse alrededor de un plano 5ori!ontal" $stos movimientos pueden reali!arse 5idrulica o mecnicamente" $n la figura 6":b se aprecia un accionamiento vertical de la cuc5illa en posición de e4cavar"
4.1.3 RENDIMIENTO DE TRACTORES CON CUC@ILLA $n e4cavaciones rellenos se emplea la fórmula 'ue se indica a continuación para calcular el rendimiento en metros c)bicos por 5ora, pero antes debe seleccionarse la cuc5illa ms efica!, seg)n la clase de traba%o por efectuar" C$87 K EEEEEEE T?
donde( K( C( ?( $( T( 87(
Rendimiento en mD5r de suelo en banco" Capacidad de la cuc5illa en mD suelto" Coeficiente de abundamiento del suelo" Coeficiente de eficacia del Wdo!erW" /uración del ciclo en minutos" N)meros de minutos en una 5ora"
$>$0-LO( /ados los siguientes datos, calcular el rendimiento del tractor" C 8 mD
$ 7"=
? 9":<
/istancia media de transporte <7"7 metros Kelocidad de recorrido D m5r" Kelocidad de regreso 8 m5r" Solución( -ara calcular el tiempo T, 5a 'ue tener presente 'ue este est integrado por los tiempos fi%os los variables" Los tiempos fi%os incluen los cambios de velocidad, los cuales se estiman en 97 segundos" Los tiempos variables dependen de las velocidadesP por lo tanto : 97 s <7 m 87 min" <7 87 min T EEEEEEEE J EEEEEEEEEEEEEE J EEEEEEEEEEE 87 s D 777 m 8 777 m T 7"DD J 9"7 J 7"< 9"=D min" 8 7"=7 87 K EEEEEEEEEEEEE 9:<"H mD5r" 9"=D 9":< -arte de este volumen se pierde a trav+s de la distancia de acarreoP por ello conviene colmar la cuc5illa para compensar esta p+rdida 'ue se calcula en < ; por cada :< o D7 metros de recorrido" Como una norma se puede establecer 'ue una cuc5illa empu%a 9"D7 m Dm: de su propia superficie, en material cuo peso volum+trico sea 9 877 gm D con una eficacia de 977 ; del e'uipo" Se sobreentiende 'ue el material est suelto 'ue la operación se lleva a cabo sobre un terreno plano
sólido" Si el tractor traba%a cuesta arriba, el volumen, comparado con el rendimiento traba%ando a nivel, disminue en D ; por cada grado 'ue aumente la pendiente, o aumenta en 8 ; por cada grado 'ue disminua"
4.1.4 UTILIACION DE LOS DOERS $n la tabla 6": se describe de forma resumida la utili!ación de tractores cuc5illas"
DESCRIPCION DEL TRABA=O
SU EMPLEO
VENTA=AS
LIMITACIONES
Caminos de acceso
/esviaciones pasos provisionales
Rocas e4puestas no dinamitadas
/esmonte
Remoción de pasto, erbas, arbustos rboles
#rboles grandes
Limpia superficial
/espalme de la capa superficial para almacen o desperdicio
Rendimiento elevado en cortes ligeros
#carreo deficiente en distancias largas
Traba%os preliminares
Sistema de drena%e( abierta de cortes, principiosde rellenos
-uede traba%ar en reas restringidas
Rocase4puestas, acarreo deficiente en distancias largas
$4cavaciones con acarreo corto
Rellenos, !apatas cortes, principios de relleno en obras de arte
0ovilidad gran volumen de producción
Rocas
$4cavaciones con
Sólo como
acarreo largo
emergencia
Taludes
$'uipo adecuado
$4tendido
0aterial en montones proveniente de acarreos de camiones
$mpu%e de material en cual'uier dirección 5acia el lugar de destino
Rellenos
Reposición de material en !an%as o alrededor de estructuras
?cil de maniobrar
Compactación
Compactación ligera del material de relleno" Su es especificado en materiales no co5esivos
Fran auda obtenida al e4tender capas delgadas ientras se aplana
#cabado
#finamiento de la rasante
0aniobra rpida, tanto 5acia los costados como 5acia adelante
Inapropiado para el acabado final
No se puede 5acer el acabado final
TABLA 4.2 4.1.4 DESGARRADOR O ESCARIFICADOR Otro de los accesorios 'ue se acoplan al tractor le dan versatilidad son los desgarradores 'ue, montados en su parte trasera, 5an sustituido mu venta%osamente a los arados remolcados" $stos desgarradores pueden ser de uno o varios vstagos, a%ustables manual o 5idrulicamente, estn destinados principalmente a arrancar ra*ces, roturar suelos compactos desarticular rocas en formación o terrenos con rocas roturar tambi+n suelos, antes de ser e4cavados con traillas o Wdo!erW" $l desgarramiento, sustitución de una voladura, puede resultar onerosoP por ello debe tomarse con cautela anali!ar, en cada caso, 5asta donde puede ser costeable" Los desgarramientos pesados elevan los costos normales de posesión operación del tractorP por esta ra!ón, cuando se trata de fragmentación de rocas, debe aumentarse en D7 o 67; el costo obtenido en fragmentaciones normales" #un'ue no 5a fórmulas precisas en reglas emp*ricas para estimar la producción con este e'uipoP para obtener el m4imo rendimiento 5an de observars las siguientes normas de traba%o( E Controlar la penetración de los dientes en el terreno, para evitar 'ue el
tractor frene o 'ue se rompan los dientes si +stos tropie!an con un obstculo importante" E Si se 'uiere el m4imo rendimiento, es necesario 'ue los dientes del desgarrador o escarificador se utilicen con la m4ima penetración, seg)n la dure!a del material" -odr utili!arse el diente central, los laterales o los tres dientes, seg)n lo permita la potencia del motor la naturale!a del suelo" E $n las vueltas deben levantarse los dientes, pues si no se procede as* pueden torcerse" E Cuando el desgarrador va seguido de una traílla, resulta preferible emplear los dos dientes laterales, en ve de los tres! "a e#perien$ia ense%a &ue de esta forma se obtiene un llenado m's perfe$to de la traílla! ( )ara $ondi$iones f'$iles de rotura *sense los tres dientes! Cuando se difi$ulte el $avar debe &uitarse el diente o punta $entral, para redu$ir así la resisten$ia de penetra$i+n! n $ondi$iones difí$iles, s+lo deber' usarse el diente $entral! )-./ " ! stos se fabri$an de tres tipos para $ondi$iones f'$iles, para $ondi$iones moderadas para $ondi$iones e#tremas adem's se ofre$en en dos o tres longitudes para la meor sele$$i+n de a$uerdo $on el trabao! "a punta o diente $orto tiene menos posibilidades de fra$turarse pero $uenta $on menos material para desgaste! "a punta mediana posee gran resisten$ia al desgaste, soporta bien las $argas de $:o&ue! "a punta larga es la &ue tiene m's resisten$ia al desgaste pero, por su longitud, tiene maores posibilidades de fra$turarse! )ara determinar $u'l de las puntas es la m's e$on+mi$a para un trabao determinado, lo meor es someter a pruebas los diferentes tipos de ellas! 4.2 MOTOESCREPAS O MOTOTRAILLAS
"as motoes$repas o mototraíllas son m'&uinas motoriadas para el movimiento de tierra realian las a$tividades de ;C<C=., C, /.)/, </= > ;/.= del material e#$avado! riginalmente se produ$ían de manera independiente las es$repas las $uales re&uerían de un tra$tor para poder trabaar por lo &ue a las motoes$repas se le $onsidera una $ombina$i+n de los e&uipos antes men$ionados! u movilidad su gran rapide en el
desplaamiento se deben a &ue est'n montadas sobre neum'ti$os, lo &ue las $onvierte en produ$toras de grandes rendimientos! us velo$idades m'#imas de desplaamiento varía entre 50 70 ?m@:r! stas velo$idades obligan ne$esariamente a tener superfi$ies de rodamiento en buenas $ondi$iones! ebido a su sistema de rodae, la motoes$repas normal es pr'$ti$amente in$apa de auto $argarse en $ondi$iones de pendientes adversas o material mu denso, por lo &ue re&uiere de un tra$tor empuador! Como se se%al+ anteriormente las mototraíllas realian una serie de a$tividades, siendo las opera$iones b'si$as para el movimiento de tierra las siguientes C, C /.)/ > ;/.=! 4.2.1 CONDICIONES DE CARGA
)ara obtener un +ptimo rendimiento se debe de pro$urar ( (
Cargar a la $apa$idad m'#ima tolerable! fe$tuar la $arga en la distan$ia m's $orta en el menor tiempo posible!
)ara $umplir $on estas $ondi$iones, la profundidad de $orte, en tierra $om*n, debe de ser de 15 a 20 $m!, pues la e#perien$ia demuestra &ue una profundidad menor aumenta el tiempo de $arga tambiAn la distan$ia para efe$tuarla, una profundidad maor produ$e atorones, patinamientos pArdidas de efi$ien$ia! maor poten$ia del tra$tor de empue maor in$remento en la profundidad de $orte! Cuando el material es duro, previamente para fa$ilitar la ar$illas duras $ompa$tas!
$onviene ararlo o desgarrarlo $arga tal es el $aso de las
CB.C=. ) C )ara maor fa$ilidad de $arga, se re$omienda &ue ( (
e reali$e :a$ia abao, a &ue la a$$i+n de la gravedad auda se dispone de maor poten$ia fig! 4!3!aD! Cuando se $argue en laderas, el $orte debe de :a$erse en forma tal &ue permita el es$urrimiento del agua para ello debe de $omenarse el $orte en la parte superior del talud, $ontinuando :a$ia abao! l $orte &ueda es$alonado, $ada es$al+n debe de :a$erse de altura tal &ue vaa fi'ndose la
(
(
(
línea del talud, sobre todo para el $aso &ue se re&uiera afinar este talud fig! 4!3!$D! Cuando se trabaa en $ortes, debe $omenarse por los lados, deando el $entro del $orte m's alto! "a m'&uina debe de operar del $entro :a$ia el talud fig! 4!3!eD! )ara des$argar, en rellenos o terraplenes, el $entro deber' &uedar m's bao &ue las orillas , en este $aso, la m'&uina debe de operar de la orilla :a$ia el $entro fig! 4!3!gD! n los dos $asos anteriores, se fa$ilita m's la forma$i+n de taludes se evitan desliamiento perudi$iales tanto para la m'&uina $omo para el afine!
4.2.2 TRANSPORTE DEL MATERIAL
)ara &ue el transporte resulte m's f'$il m's tenerse en $uenta las siguientes re$omenda$iones ( (
( ( (
'gil,
deben
l estado del $amino permitir' las m'#imas velo$idades para ello debe de arreglarse la superfi$ie de rodamiento! mplear la poten$ia total del motor pues de e#istir superfi$ie mal niveladas se in$rementa la resisten$ia al rodamiento, se originan vibra$iones golpes en el e&uipo &ue, adem's, fatigan al operador! /odo ello disminue el rendimiento! "as pendientes desfavorables deben, en prin$ipio, evitarse, $ombinando distan$ias movimientos! "as vueltas deben de llevarse a $abo lo m's r'pido posible $onsumiendo mínima distan$ia! Cuide la presi+n +ptima de los neum'ti$os para &ue la fuera de tra$$i+n de su m'#imo rendimiento pues $ada $entímetro de penetra$i+n suplementaria de los neum'ti$os en el suelo, e#ige un esfuero adi$ional por $ada tonelada bruta de peso de la es$repa!
4.2.3 DESCARGA DEL MATERIAL
)ara obtener un rendimiento m'#imo, debe de pro$urarse (
(
Eue se :aga en $apas de igual espesor, de 15 a 20 $m!, seg*n el tipo de material de a$uerdo al tipo al e&uipo de $ompa$ta$i+n &ue se disponga! Eue se efe$t*e a velo$idad m'#ima posible, empleando mínima distan$ia, pero para suelos ar$illosos moados, por la resisten$ia al rodamiento, la des$arga debe ser m's lenta!
4.2.4 CAPACIDAD
sta se mide de dos formas ( (
n metros $*bi$os a ras Figura 4!4!aD n metros $*bi$os $olmadas Figura 4!4!bD
el an'lisis de la tabla 4!2, se puede $on$luir &ue las traíllas o motoes$repas se $lasifi$an, por su $arga, en tres tipos aD "as auto$argardoras, $ua $apa$idad se re&uieren de audaD! emplo la 613, 623G!
mide
$olmada
.o
bD "as est'ndar &ue, para $arga efi$iente estar dentro de los tiempos fiados en la tabla, re&uieren de tra$tores empuadores! emplo la 621G, 627G! $D "as auto$argardoras de empue tiro $on dos motores! emplo la 627G /, 637 /! 4.2.5 CALCULO DE PRODUCCION
e tiene una motoes$repas modelo 613C, la $ual re&uiere de un tra$tor de empue 9H! ver tabla 4!2D DATOS Baterial r$illa arenosa ensidad del material en ban$o I 1975 ?g@m3 Fa$tor volumAtri$o de $onversi+n F
FIGURA 4.6
"os valores de resisten$ia al rodamiento D, se toman de la tabla 2!2! l valor de por$entae es la rela$i+n ?g@?g! )or eemplo 100 ?g@ 1 000 ?g I 0!10 o sea el 10 J! "a suma algebrai$a de la resisten$ia pendiente es la resisten$ia total así e$$i+n e$$i+n e$$i+n e$$i+n
G C
)endiente )endiente )endiente )endiente
total total total total
al
rodamiento
I 10 J K 0 I 4 J K 0 I 4 J K 4 I 10 J K 0
J J J J
$on
la
I 10 J I 4 J I 8 J I 10 J
stima$i+n de la $arga *til C
L 0!68 L 35 200 I 11 968 ?g
)Ardida de poten$ia por altitud n nuestro $aso por $ontar $on turbo$argadores de a$uerdo a las indi$a$iones del fabri$ante, la poten$ia disponible es de 100 J para la motoes$repa, de 95 J para el tra$tor 9H e a$uerdo a lo anterior, el tiempo de viae de la motoes$repa
613C, no $ambia pero el tiempo de $arga aumenta en 5 J, por ser el por$entae en &ue se redu$e la poten$ia del tra$tor! Compara$i+n entre la resisten$ia total el esfuero de tra$$i+n de a$arreo "a resisten$ia total es la suma de resisten$ia por pendiente )D m's la resisten$ia al rodamiento D! aD esisten$ia al e$$i+n 100 e$$i+n G 40 e$$i+n C 40 e$$i+n 100
rodamiento D ?g@t L 67!646 t ?g@t L 67!646 t ?g@t L 67!646 t ?g@t L 67!646 t
I I I I
6 2 2 6
764!6 705!8 705!8 764!6
?g ?g ?g ?g
bD esisten$ia por pendiente )D e$$i+n C 40 ?g@t L 67!646 t I 2 705!8 ?gtabla 2!3D $D esisten$ia total /D e$$i+n e$$i+n e$$i+n e$$i+n
G C
I I I I
6 2 2 6
764!6 705!8 705!8 764!6
?g ?g K 2 705!8 I 5 411!6 ?g ?g
"a tra$$i+n m'#ima &ue se re&uiere para mover la 613C es de 6 764!6 ?g resisten$ia total m'#imaD se dispone de una fuera de tra$$i+n *til de 17 926 ?g MD! etermina$i+n del tiempo de viae para el a$arreo sto depende de la distan$ia la pendiente $ompensada! Cada e&uipo tiene su gr'fi$o $orrespondiente ver un eemplo en el gr'fi$o 2!3D e$$i+n e$$i+n e$$i+n e$$i+n /otal
G C
0!75 1!10 0!70 0!80 3!35
min! min! min! min min!
.ota /iempo apro#imado, a &ue no se $onsidera el tiempo de a$elera$i+n ni desa$elera$i+n! Compara$i+n de la resisten$ia total $on la fuera de tra$$i+n en el retorno Cuando el e&uipo retorna, la pendiente auda por lo tanto uda de pendiente)D I 10 ?g@t L )G/
e a:í &ue la resisten$ia al rodamiento para el e&uipo en viae va$ío, para $ada se$$i+n, vale I Fa$tor de e$$i+n 100 e$$i+n C 40 e$$i+n G 40 e$$i+n 100
L ?g@t ?g@t ?g@t ?g@t
peso del L 35!2 t L 35!2 t L 35!2 t L 35!2 t
ve:í$ulo va$ío I 3 520 ?g I 1 408 ?g I 1 408 ?g I 3 520 ?g
)or tanto la resisten$ia total e$$i+n e$$i+n e$$i+n e$$i+n
C G
I I I I
3 1 1 3
520 408 408 520
?g ( 1 408 I 0 ?g ?g ?g
"a fuera de tra$$i+n &ue se re&uiere para mover la motoes$repa en su viae de regreso, es de 3 520 ?g se dispone de 11 968 ?g! /iempo de viae de retorno iempre de las gr'fi$as del manual del e&uipo, se tiene e$$i+n e$$i+n e$$i+n e$$i+n /otal
C G
0!42 0!43 0!78 0!42 2!05
min! min! min! min! min!
/iempo total del $i$lo ste tiempo ser' igual a la suma de los tiempos de a$arreo retorno, m's los derivados del auste por altitud tiempo de $arga maniobra, es de$ir /iempo de a$arreo I /iempo de retorno I uste por altitud I 0!05 L 5!4 /iempo de $arga I Baniobra espar$imiento I /iempo total del $i$lo I
3!35 2!05 I 0!27 0!60 0!70 7!02
min! min! 5!40 min! min min! tabla 4!2D min! tabla 4!2D min!
)ara obtener el n*mero de metros $*bi$os en ban$o, &ue pueden obtenerse, se pro$ede de la manera siguiente $i$los@:ora I 60 min! @ 7!02 min! I 8!54 $i$los@:ora $arga esimada I $ap! $olmada@F
ela$i+n tiempos de tra$tor motoes$repa sta rela$i+n es importantísima puesto &ue nos determina la +ptima utilia$i+n del tra$tor para audar a otras traíllas o motoes$repas! l tiempo del $i$lo del empuador $onsta de par$iales de $arga, impulso, retorno maniobras /iempo /iempo 140 J /iempo /iempo
en el impulso I empleado para $arga retorno del tiempo de $argaD I de maniobra I total del empuador I
los
tiempos
0!10 min! 0!84 min! 0!15 min! 1!09 min!
)or lo tanto, un tra$tor podr' atender seis motoes$repas, puesto &ue 7!02 min!@1!09 min! I 6!44 4.3 MOTOCONFORMADORAS o MOTONIVELADORAS. 4.3.1 DEFINICION!
on m'&uinas de apli$a$iones m*ltiples, destinadas a mover, nivelar afinar suelos utiliadas en la $onstru$$i+n en la $onserva$i+n de $aminos! 4.3.2 DISPOSITIVO PRINCIPAL
"a importan$iade estas m'&uinas se debe tanto a su poten$ia $omo al dispositivo para mover la $u$:illa o elemento prin$ipal! sta :oa o $u$:illa de perfil $urvo Fig! 4!7D, $ua longitud determina el modelo poten$ia de la m'&uina, est' lo$aliado abao del $:asis! l dispositivo espe$ial de movimiento permite a la $u$:illa girar moverse en todos los sentidos! s de$ir aD )uede regular su altura $on rela$i+n al plano del suelo! bD n el plano :oriontal puede &uedar fia, formando un 'ngulo $ual&uiera $on el ee :oriontal de la m'&uina! $D )uede tambiAn in$linarse $on rela$i+n al plano :oriontal, llegando, in$luso, a &uedar en posi$i+n verti$al, fuera del $:asis! 4.3.3. DISPOSITIVOS AUXILIARES.
sta m'&uina es espe$ífi$a para aD eserbar remover vegeta$i+n ligera! bD "impiar ban$os! $D Construir $anales formar terraplenes! dD #tender materiales! eD Be$lar revolver materiales $on obeto de uniformarlos! fD /erminar afinar taludes! gD Bantener $onservar $aminos! in embargo, se le adaptan otros dispositivos au#iliares para trabaos diversos por eemplo aD s$arifi$adores para arar o remover el terreno, $omo trabao preliminar a la a$$i+n de la $u$:illa! bD Hoa frontal de empue para eer$er la a$$i+n de NGulldoerN o empuador! $D Cargadores de materiales &ue le permiten, en forma simult'nea, e#$avar des$argar sobre las unidades de a$arreo! 4.3.4. COMO APROVECHARLA.
Como toda m'&uina, para su m'#imo rendimiento aprove$:ar $orre$tamente su poten$ia, por eemplo
es
ne$esario
aD l auste de $u$:illa a las $ondi$iones de trabao, es indispensable para &ue los trabaos de $ortar, de rastrear de me$lar se reali$en en +ptimas $ondi$iones! bD ado el dise%o $+n$avo de la $u$:illa, su posi$i+n frontal m's efe$tiva para $ortar o revolver es $uando los filos o aristas de ella &uedan en un mismo plano verti$al Fig! 4!8aD ste auste verti$al se usa para formas definitivas! $D )ara trabaos de $onserva$i+n de in$lina :a$ia adelante Fig!4!8bD frontal $onveniente para el rastreo
emparear
superfi$ies
dar
$aminos, la parte superior se :asta lograr una in$lina$i+n o raspamiento!
dD Con rela$i+n al ee longitudinal de la m'&uina, la posi$i+n de la $u$:illa debe formar un 'ngulo tal &ue permita al material $orrer libremente :a$ia el e#tremo de la $u$:illa Fib! 4!9D )ara el rastreo, el 'ngulo a$onseable debe estar entre 60o 70o eD Cuidar la in$lina$i+n de las ruedas delanteras! "a posi$i+n de Astas es b'si$a, a &ue en $asi todas sus apli$a$iones las moto$onformadoras soportan una fuera lateral &ue tiende a desviar su parte delantera :a$ia un lado! )ara $ontrarrestar esta fuera, las ruedas delanteras deben in$linarse :a$ia la dire$$i+n en &ue se deslia o $orre la tierra sobre la :oa! Fig!4!10D fD dem's de la posi$i+n de la $u$:illa debe $uidarse &ue su regreso lo reali$e en un tramo no menor de 300 m!, pues en distan$ias menores $onviene utiliar la reversa! 4.3.5 VELOCIDADES DE TRABAJO.
n la tabla 4!3 se espe$ifi$an las velo$idades en la transmisi+n, re$omendables para varios trabaos! 4.3.6 CALCULO DEL RENDIMIENTO.
)uede estable$erse &ue el rendimiento de una moto$onformadora es inversamente propor$ional al n*mero de pasadas efe$tuadas en un mismo tramo! )or eemplo, $on una buena administra$i+n se re&uieren $in$o pasadas para un tramo de 10 ?m! i Astas aumentan a siete la velo$idad de trabao o re$orrido es de 2!5 ?m@:!, la pArdida de tiempo es
7 )asadas ; 10 (((((((((((((( 2!5 ?m@:!
(
5 pasadas ; 10 (((((((((((((( I 28(20 I 8 :oras 2!5 ?m@:!
/ipo de trabao
Conserva$i+n de $aminos
3a a 5a
#tendido de materiales
2a a 4a
Be$la de materiales
4a a 6a
finamiento de /aludes
1a!
eserbes
1a a 2a
$abados finales
2a! a 4a TABLA 4.3
)ara el $'l$ulo de rendimiento apli$arse la f+rmula siguiente
/ I
. L " ((((((( <1 L
. L " K ((((( <2 L
de
K
una
moto$onformadora
puede
. L " ((((( <3 L
n donde / I /iempo en :oras utiliado . I .*mero de pasadas! " I "ongitud re$orrida en ?m! en $ada pasada! I Fa$tor de efi$ien$ia! <1, <2, <3
I
e$omenda$iones ", debe determinarse de a$uerdo a la naturalea del trabao, ., debe ser estimado de a$uerdo $on la $lase de trabao, , varía $on las diferentes $ondi$iones trabao! emplo e ne$esita rastrear nivelar 8 ?ilometros de $arretera mediante una moto$onformadora de 3!60 m de longitud de $u$:illa! e pre$isan seis pasadas para $ompletar la opera$i+n de rastreo nivelado! "a $lase del material permite efe$tuar las pasadas primera segunda a 4!5 ?m@:r! las pasadas ter$era $uarta a 5!4 ?m@:r
las pasadas &uinta se#ta a 8!6 ?m@:r, el fa$tor de efi$ien$ia NN, es de 0!6! ustituendo en la f+rmula del rendimiento, se obtiene
2 ; 8 / I ((((((((( K 4!5 # 0!6
2 ; 8 2 ; 8 (((((((( K ((((((((( I 6!0 K 4!9 K 3!1 I 14 :! 5!4 # 0!6 8!6 # 0!6
/ I 14!00 :! Como en todas las m'&uinas "a velo$idad de la transmisi+n de la moto$onformadora &ueda definida por la pendiente del terreno la efi$ien$ia, por la rugosidad del terreno, por su $ompa$idad, por su peso volumAtri$o por el tama%o del material por trabaarse! l tramo de po$a longitud, en &ue las moto$onformadoras deben voltear fre$uentemente, al $al$ular los $i$los deben tomarse en $uenta los tiempos empleados en $ambiar el sentido, así $omo los tiempos de espera $uando al realiar las vueltas una m'&uina tenga &ue esperar la salida de otras! 4.4 EQUIPO DE COMPACTACION 4.4.1 DEFINICION
"o $onstitue el $onunto de m'&uinas &ue, en la $onstru$$i+n de terraplenes, sub(rasanates, $arpetas, sub(bases bases, sirven para $onsolidar los suelos, de a$uerdo al grado de $ompa$ta$i+n espe$ifi$ado! ."= G CB)C/C=.! )or medio de la $ompa$ta$i+n aumenta el peso volumetri$o del material se$o, los suelos retienen el mínimo de :umedad, presentan menor permeabilidad sus asentamientos son redu$idos es de$ir, &ue la $ompa$ta$i+n se tradu$e en un maor valor de soporte, maor resisten$ia al $orte mínima varia$i+n volumAtri$a por $ambios de :umedad! l A#ito de toda $ompa$ta$i+n depende de los mAtodos usados, del e&uipo sele$$ionado, del tama%o del 'rea $argada, de la presi+n eer$ida sobre ella del espesor de la $apa del suelo! ste espesor es importantísimo, pues $uando es maor al &ue puede $ompa$tar el e&uipo, sobreviene el fra$aso este espesor depende
del tipo utili$e!
del
suelo
de
la
m'&uina
de
$ompa$ta$i+n
&ue
se
s importante tambiAn $onsiderar la granuletría del material, el $ontenido de :umedad el esfuero de $ompa$ta$i+n a &ue $on una $orre$ta granulometría, las partí$ulas pe&ue%as llenan los espa$ios va$íos &ue dean las partí$ulas grandes se aumenta, por $ompa$ta$i+n la densidad del material $on el usto $ontenido de :umedad se redu$e la fri$$i+n entre las partí$ulas, se fa$ilita el desliamiento de ellas, se aumenta la densidad se meora la liga+n de las partí$ulas de ar$illa, &ue son las &ue propor$ionan las $ara$terísti$as pegaosa a los materiales $o:esivos! Conviene pre$isar &ue para obtener la m'#ima $ompa$idad, :a &ue dar al suelo el grado +ptimo de :umedad &ue le $orresponde, pues agua en e#$eso o defe$to difi$ulta a ve$es :a$e imposible la $ompa$ta$i+n! l esfuero de $ompa$ta$i+n o sea la energía &ue se transmite al suelo, seg*n la m'&uina o el mAtodo empleado en el pro$eso de $ompa$ta$i+n, puede lograrse mediante ( ( ( (
)eso est'ti$o o presi+n masado o manipuleo =mpa$to o golpes violentos
C"=F=CC=. l e&uipo se $lasifi$a en ( ( ( ( ( ( ( (
)ata de $abra eilla o malla
O. -/="=OC=. CB)C/ n la tabla 4!4 se presentan las onas de utilia$i+n de los $ompa$tadores $on indi$a$i+n del esfuero transmitido al suelo el mAtodo seguido! 4.4.2 BREVE DESCRIPCION DE LOS COMPACTADORES
Con el obeto &ue se tenga una idea somera, pero $lara de las diversas m'&uinas o dispositivos &ue se utilian en la $ompa$ta$i+n de terra$erías, se :ara una breve des$rip$i+n de
ellos! ="" )/ CG st' $onstituido por un $ilindro o rodillo giratorio montado en el interior de un $:asis! n su superfi$ie perifAri$a, el $ilindro est' provisto de salientes radiales llamadas pata de $abra, destinadas a penetrar en el suelo, durante el pro$eso de trabao! on *tiles para $ompa$tar suelos &ue $ontengan sufi$ientes $antidades de finos, $omo ar$illas limos! Cuando la o$asi+n lo e#ige o lo permite, en ve de un solo rodillo puede utiliarse una $antidad m's $omplea, $ompuesta de dos, tres o $uatro $ilindros montados en un bastidor $om*n, $on sus $orrespondientes ees de rodamientos! ste dispositivo, unitario o $ompuesto, es arrastrado por un tra$tor de orugas! "a longitud la forma de los salientes apisonadores, varían $on el tipo de rodillo! "a longitud flu$t*a entre 18 23 $entímetros, su forma puede ser de tron$o de $ono, de tron$o de pir'mide o pata de $abra! e bus$a así &ue los salientes radiales o apisonadores, al salir del terreno no lo afloen! )ara un buen resultado, el espesor de las $apas por $ompa$tar nun$a debe de e#$eder en 20J la longitud de la pata aun&ue lo re$omendable es &ue sea sen$iblemente igual a la longitud de la pata! )ara maor garantía en la $ompa$ta$i+n, al usar los rodillos de pata de $abra, se deben de apli$ar las siguientes reglas, indi$adas al pie del dibuo Fig! 4!11D! )ara meores resultados, debe de $entímetros entre pasada pasada!
:aber
un
traslape
de
30
="" P ste rodillo fun$iona $omo un rodillo pata de $abra remol$ado, e#$epto &ue las patas se sustituen $on una reilla $uadrada! )ueden lastrarse produ$ir presiones de m's de 300 libras@pulg! de la generatri del rodillo! u peso lastrado es del orden de 14 toneladas! u uso en terra$erías se limita al a$omodo de $apas $onstituida por fragmentos de ro$as, o al disgregado de materiales, para redu$ir sus tama%os Fig! 4!12D! /BG C "= )". on m'&uina de dos o tres $ilindros lisos &ue se emplean en la $ompa$ta$i+n de sub(bases, bases, sub(rasantes $arpetas! "as de tres $ilindros se usan para $ompa$tar sub(bases bases, las de tipo t'ndem, de dos o
tres ruedas, para la $ompa$ta$i+n de sub(rasantes, bases $arpetas! "as de tres ruedas se fabri$an en gran variedad de tama%os pesos! entro de esta gama e#isten aplanadoras $uos $ilindros pueden lastrarse para aumentar su efi$ien$ia! "os mismos prin$ipios &ue regulan la rela$i+n entre la presi+n de $onta$to la $ompa$ta$i+n se emplean tanto para los rodillos de pata de $abra $omo para las aplanadoras! Con las unidades de 10 a 12 toneladas se $ompa$tan $apas de :asta 25 $m! de espesor espe$ialmente en suelos granulares de grano fino! "a $ompa$ata$i+n a m's de $ubrir toda el 'rea relativa, debe de ini$iarse a baa velo$idad! n $ada pasada deben traslaparse las rodadas de los rodillos traseros, de modo &ue )rimera pasada ( rueda entera egunda pasada ( media rueda /er$era pasada ( $uarto de rueda stas aplanadoras dan buenos resultados en $ual&uier tipo de suelos, e#epto en arenas limpian no pl'sti$as sobre todo, son efe$tivas seguras en gravas suelos ar$illosos! Cuando el material o suelo es ar$illoso debe $uidarse mu$:o el espesor de las $apas para evitar &ue s+lo se endure$a la $ostra superfi$ial, tal $omo su$ede a ve$es! n bases por el bombeo, las pasadas de las aplanadoras deben de ini$iarse en el e#tremo o ona del nivel m's bao :asta llegar al punto m's alto así se evitan los desplaamientos del material! sta opera$i+n debe repetirse en la misma forma, :asta al$anar la $ompa$ta$i+n final! 4.4.3. Co!"#$"%o&'( %' )'*+$,#o(! stas m'&uinas apisonadoras o $ompa$tadoras, est'n integradas por trenes de 7 o m's neum'ti$os montados en un $:asis, $ua forma de artesa permite $argarse para aumentar su peso! /ambiAn los :a de $uatro neum'ti$os gigantes! /odas estas m'&uinas pueden ser remol$adas o automotri$es!
"a efi$a$ia de este $ompa$tador depende del 'rea de la presi+n de $onta$to esta *ltima igual a la presi+n de inflado m's la presi+n debida a la rigide de las paredes laterales del neum'ti$o, del n*mero de pasadas del espesor de la $apa de suelo! sta no debe ser maor de 20 $ms!, si el peso del e&uipo varía entre 10 20 toneladas, pero puede in$rementarse a 50 $m!, si el e&uipo es de 50 toneladas! )ara una buena $ompa$ta$i+n uega tambiAn importante papel el tiempo de apli$a$i+n de la
$arga, así $omo la velo$idad de desplaamiento pues Asta debe disminuir al aumento de la $arga! 4.4.4. Co!"#$"%o&'( %' !,(o)'(. imilares a los rodillos N)ata de $abraN, en los $uales las N)atasN son sustituidas por pisones! ste $ilindro puede lastrarse es remol$ado por un tra$tor! u uso est' indi$ado en la $ompa$ta$i+n de terra$ería, donde las $apas tengan un espesor m'#imo entre 25 30 $m! 4.4.5. Co!"#$"%o&'( "*$o!&o!*-("%o(. on m'&uinas de diversos tipos! l integrado por $uatro tambores a los &ue se les agregan N)atas de CabraN! o pisones Fig! 4!13D
l &ue se $ompone de dos ruedas neum'ti$as propulsoras de un tambor delantero Fig! 4!14D l tipo primero ( los :a en modelos espe$iales $uando se usan sobre fragmentos de ro$as, viene e&uipado $on :oas espar$idoras de rellenos puede servir $omo empuador de motoes$repas! u peso de opera$i+n varía de 17 a 30 ton!, al$ana velo$idades :asta de 30 ?m@:r, a :a$ia adelante o en reversa! "os an$:os de los tambores varían de a$uerdo al modelo 95 $m! para el Caterpillar 815 113 $m para el modelo 825 G! l tipo segundo puede adi$i+n de N)atas de terra$erías! /ambiAn puede ser variable en
traer liso el tambor delantero, o bien $on $abraN para ser empleados en trabaos de se les agrega vibra$i+n, $ua fre$uen$ia algunos modelos!
4.5. RECOMENDACIONES.
)ara $ual&uier tipo de m'&uina $ompa$tadora se re$omienda ( Eue las $apas por $ompa$tar estAn sensiblemente :oriontales! ( Eue estas $apas deben :omogeneiarse, tanto por la $omposi$i+n del suelo $omo por su :umedad! ( Eue se :agan pruebas preliminares para estable$er, de a$uerdo al e&uipo disponible, el espesor de la $apa por $ompa$tar el n*mero de pasadas del $ompa$tador! 4.6. RENDIMIENTO DE LOS COMPACTADORES.
l rendimiento de $*bi$os@:ora, así
$ual&uier
$ompa$tador
se
e#presa
en
metros
endimiento
<$m3D I(((((((((( I m3@: ::oraD
onde <$ " C
I I I I
" # # C "ongitud tramo $ompa$tado n$:o tramo $ompa$tado spesor $apa $ompa$tada
n$:o D un espesor uniforme de la $apa CD, resulta < I " # # C l rendimiento de $ual&uier m'&uina $ompa$tadora &uedar' influen$iado por el an$:o del rodillo $ompa$tador, por el n*mero de pasadas ( variable seg*n la $omposi$i+n :umedad del suelo(, por la velo$idad media &ue se apli&ue! e a&ui &ue la f+rmula general ser' # C # < # 1000 end! I m3@:r I (((((((((((((((((( ) n donde C < p
I I I I
n$:o del rodillo en metros! spesor de la $apa en metros!
emplo e trata de $ar'$terísti$as on < C p
I I I I
un
$ompa$tador
$aterpillar
os unidades # 1!13m@unidad I 2 # 1!13 I 2!26m! 8 millas@: I 8 # 1!609 ?m@:r I 12!87 ?m@:r 8 pulgadas I 8 # 0!024m I 0!203m! 4 pasadas por :ora!
olu$i+n 2!26m # 0!203m # 12!87 ?m@: ((((((((((((((((((((((((((( 4
# 1000
825G,
$uas
endimiento I 1476!12m3@:r!
5. EQUIPOS DE EXCAVACION. 5.1. DEFINICION.
on m'&uinas de movimiento de tierra de N$arga esta$ionariaN, ade$uada para $ual&uier tipo de terreno! e di$e de N$arga esta$ionariaN para distinguirla de las m'&uinas de e#$ava$i+n $arga remol$ada por tra$tor, en las &ue la $arga se produ$e a medida &ue avana el remol$ador en $ambio, la pala e#$ava, $arga deposita los materiales estando parada! u dispositivo de propulsi+n s+lo sirve para su transporte para propor$ionarle una $ierta movilidad en el lugar de trabao! 5.2. TIPO DE EXCAVADORAS DE /CARGA ESTACIONARIA/.
"a "a "a "a "a
pala normal o pala frontal! pala retroe#$avadora pala rastreadora! draga o e#$avadora $on balde de arrastre! e#$avadora $on $u$:ara de almea o bivalva!
dem's se $uenta $on la gr*a 6D &ue, en resumen, no es si no una e#$avadora $on $u$:ara bivalva o una dragalina adaptada a $iertas ne$esidades parti$ulares, o bien, es una m'&uina b'si$a a la &ue se le adapta gran variedad de dispositivos de $arga $able sen$illo gan$:o de $argaD de $arga e#$ava$i+n $u$:arones de almea, de dragaD así $omo bolas rompedoras, :in$adoras de pilote de gravedad, martillo de aire para pilotes, et$! 5.3. ORUGAS 0 NEUMATICOS. "as &ue vienen montadas sobre orugas pueden aprove$:arse para trabaar
presentan
ventaas
&ue
aD n terrenos floos, puesto &ue el 'rea de sustenta$i+n &ue propor$ionan las orugas asegura un movimiento ade$uado buena estabilidad! bD n e#$ava$iones pesadas, a &ue las orugas dan m's estabilidad al e&uipo maor resisten$ia $ontra las $argas de impa$to de la e#$ava$i+n! $D n terrenos dispareos o $uando los fragmentos de ro$a pueden da%ar los neum'ti$os! dD n e#$ava$iones donde fre$uentes r'pidos!
no
:aa
ne$esidad
de
movimientos
"as ventaas $uando
del
e&uipo
montado
sobre
neum'ti$os
se
obtienen
aD l transporte r'pido sea re&uisito importante! bD l terreno presenta superfi$ies firmes a nivel! $D l uso de la oruga sea perudi$ial al terreno, o poderse austar a las disposi$iones legales!
por
no
dD "os materiales abrasivos provo&uen desgastes e#$esivos en las orugas, siempre &ue los neum'ti$os resistan las $ondi$iones del trabao! 5.4. ADITAMENTOS ACCESORIOS DE LAS PALAS.
e la $lasifi$a$i+n se%alada en el apartado 5!2 se desprende &ue las palas me$'ni$as se dise%an para re$ibir diversos aditamentos o a$$esorios, &ue $onstituen sus :erramientas de trabao! stos a su ve, se $lasifi$an en tres grupos b'si$os guil+n de pala! guil+n de gr*a! guil+n retroe#$avador! l aguil+n de gr*a sirve, $omo a se dio, para diferentes usos, no así el de la pala el retroe#$avador, $uos usos se limitan a sus espe$ífi$as fun$iones )ala e#$avadora frontal retroe#$avadora, respe$tivamente! 5.4.1. E*,!o %' !"-" &o)$"-! s el de maor apli$a$i+n $onsta de )luma o aguil+n de la pala, brao de ata&ue, $u$:ar+n me$anismo de apertura de $ierre del $u$:ar+n! "os movimientos &ue efe$t*a son
aD leva$i+n del $u$:ar+n dentro del material por e#$avar! bD #$ava$i+n opera$i+n por la $ual el $u$:ar+n se introdu$e avanando en el material! $D etirada una ve $argada la $u$:ara! dD iro des$arga! 5.4.2. U(o( +( #o*)'( %' -" !"-" &o)$"-.
aD #$ava$i+n de ban$os o prAstamos! bD #$ava$i+n de $ortes, resultan $onvenientes en trabaos de afine! $D es$argando sobre pilas de dese$:os! dD $arga de unidades o ve:í$ulos de a$arreo! eD es$arga en tolvas, $ribas o bandas! fD Oanas po$o profundas, no siendo una opera$i+n re$omendable! gD #$ava$i+n en plano :oriontal, para rasante final o despee de materiales! sta no es una opera$i+n re$omendable! 5.4.3. U(o( +( #o*)'( %'- "*,-) %' &"! Con el almea, se utilia para
aD #$ava$iones verti$ales abao del nivel del terreno ( )oos e#$ava$iones de $imientos para pilares muros! ( Oanas profundas para al$antarillado, $analia$iones, tuberías $uando la profundidad sobrepasa los límites de trabao de la retroe#$avadora sobre todo, $uando la e#$ava$i+n es estre$:a lleva una entiba$i+n apuntaladaD! ( #$ava$iones sumergidas! bD traslado de materiales sueltos de las pilas de alma$enae a tolvas a transportadores su apli$a$i+n m's $om*n es para manear materiales sueltos arena, grava, ro$a triturada, ./ "a sele$$i+n del $u$:aron de almea debe :a$erse tomando en $uenta la penetra$i+n $apa$idad de $arga! la penetra$i+n depende del peso del $u$:ar+n la $apa$idad de $arga de la propia m'&uina! 5.4.4 C*#"&) %' %&"" ') '- "*,-) %' &". demas del aguil+n, el dispositivo de trabao se $ompleta $on el $u$:ar+n de arraste, $able de iar $able de arrastre $on su guía! este $onunto o m'&uina :a sido proe$tado para grandes radios de a$$i+n! )or su forma de operar, las fueras apli$adas al $u$:ar+n se redu$en al tiro del $able tra$tor por lo &ue su uso se
$on$reta a e#$ava$iones en materiales blandos o desintegrados ubi$ados abao del nivel de asiento de la propia m'&uina tales $omo ( ragado de ríos, para e#traer grava o arena formar $on ellas pilas! ( #$ava$i+n limpiea de $anales anas! ( )ara despear la $apa vegetal! ( limenta$i+n de bandas o$asionalmente $ribas!
transportadoras,
de
tolvas
( Carga de dep+sitos de ar$illa o materiales sueltos! ( $asionalmente para $argar $amiones, siempre &ue la $apa$idad de Astos sea de $in$o a seis ve$es la $apa$idad del $u$:ar+n! aditamento o 5.4.5. L" &'$&o'7#"8"%o&" 9 (* '!-'o. l dispositivo retroe#$avador $onsiste en un p+rti$o au#iliar, un aguil+n, braos refueros para el $u$:ar+n! )or su ata&ue an'logo al de la pala, se le sele$$iona para e#$ava$iones abao de su nivel de asiento en materiales mas duros &ue en los &ue e#$ava la draga es de$ir, &ue esta m'&uina es propia para ( pertura de anas relleno de ellas! ( l perfilado del terreno en plano :oriontal! ( "impiea de $unetas! ( es$arga de material sobre pilas $argas a$arreo!
de unidades de
5.5 SELECCION DE MAQUINAS.
"a sele$$i+nde una m'&uina e#$avadora, en $uanto a su $apa$idad, debe de basarse en /=) B/="
)F-.= " C/
-
B'&uinas grandes fa$ilitan la e#$ava$i+n
-<
B'&uinas $:i$as, por representar maor movilidad
)F-.= .
B'&uinas grandes
B'&uinas $:i$as, &ue tienen avan$es fre$uentes para &ue el bote pueda llenarse
C/ )C )F-.
B<="=
G - G .-B/=C
/ C.=C=.
C"CC=. " BE-=. "/- B;=B C
5.6 PROFUNDIDADES OPTIMAS PARA EL LLENADO DEL CUCHARON DE LA PALA
n la tabla 5!1, se dan los valores +ptimos de las profundidades para &ue el llenado del $u$:ar+n de la pala se reali$e sin esfuero e#$esivo de empue! "a profundidad +ptima de $orte no est' fiada por el al$an$e m'#imo de e#$ava$i+n! Capa$idad en ardas $*bi$as
Bateriales suaves arena grava! Betros
Bateriales $orrientess, tierra $om*n! Betros
Bateriales $ompa$tos! ar$illa :*meda, pegaosa, dura, pesada! metros!
3@8
1!16
1!37
1!83
1@2
1!40
1!74
2!14
3@4
1!61
2!07
2!44
1
1!83
2!38
2!74
11@4
1!98
2!59
2!99
11@2
2!14
2!80
3!26
13@4
2!26
2!96
3!51
2
2!38
3!11
3!71
21@2
2!56
3!42
4!06
5.:. EFECTOS DE LA PROFUNDIDAD DE CORTE 0 ANGULO DE ROTACION EN EL RENDIMIENTO DE LAS PALAS.
n el $uadro siguiente, /abla 5!2, se :an listado los valores &ue afe$tan los rendimientos de las palas, seg*n la profundidad de $orte el 'ngulo de rota$i+n o virae! )ara la profundidad
+ptima de ban$o 'ngulo rendimiento igual a -.!
de
rota$i+nde
90o
se
$onsider+
el
TABLA 5.2 )rofundidad del $orte en por$entae del $orte +ptimo
.-" <=P 45o
60o
75o
90o
120o
150Q
180Q
40
0!93
0!89
0!85
0!80
0!72
0!65
0!59
60
1
1!03
0!96
0!91
0!81
0!73
0!66
80
1
1!12
1!04
0!98
0!76
0!77
0!69
100
1!26
1!16
1!07
1!00
0!88
0!79
0!71
120
1!20
1!11
1!03
0!97
0!86
0!77
0!70
140
1!12
1!04
0!92
0!91
0!81
0!73
0!66
160
1!03
0!96
0!90
0!85
0!75
0!67
0!62
5.;. PROFUNDIDAD OPTIMA DE CORTE DE LAS DRAGAS DE ARRASTRE.
/BR " C-CH. . > C-G=C 3@8
"ama arenas :*medas livianas
1!53
1@2
1!68
3@4
1
1 S
1!83
2!01
2@13
1 T
1 U
2!26
2!35
2
2!44
2 T
2!59
rena rava 1!53
1!68
1!83
2!01
2!13
2!26
1!83
2!04
2!26
2!44
2!59
2!74
2!44
2!65
2!84
3!05
3!37
2.;4
3.=5
45
2!35
2!44
2!59
/ierra $om*n 2!89
3!02
3!20
3!45
3!60
3!75
3.2:
3.45
3.6=
3.:5
50
50
50
60
r$illa dura $ompa$ta 2!22 A&#,--" '%" !'"
2.22
2.44
2.65
"ongitudes normales de la pluma en pies e
25
30
35
40
35
40
50
55
60
70
80
90
100
"ongitud m'#ima apro#imada en metros!
10!5
12!0
15!0
16!5
18!0
21!0
24!0
27!0
30!5
5.>. EFECTO DE LA PROFUNDIDAD DE CORTE 0 ANGULO DE ROTACION EN EL RENDIMIENTO DE LAS DRAGAS.
n la tabla 5!4, se :an listado los valores &ue afe$tan los rendimientos de las dragas, seg*n la profundidad de $orte el 'ngulo de rota$i+n! 5.1=. ESTIMACION DEL RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.
)ara el $'l$ulo de la produ$$i+n o rendimiento de palas, dragas retroe#$avadoras puede emplearse la siguiente f+rmula
)rodu$tividad :oraria o rendimiento I
3600 ; E ; ; M (((((((((((((((( Cm ; F
donde 3600 I egundos por :ora! E I Capa$idad de $u$:ar+n en ardas o metros $*bi$os! F I Fa$tor de abundamiento del material e#$avado! I ela$i+n del vol*men realmente $argado al vol*men nominal del $u$:ar+n! Cm I /iempo total del $i$lo en segundos!
TABLA 5.4 )rofundidad del $orte en por$entae del $orte +ptimo!
.-" <=P
30Q
45Q
60Q
75Q
90Q
120Q
150Q
180Q
20
1!06
0!99
0!94
0!90
0!87
0!81
0!75
0!70
40
1!17
1!08
1!02
0!97
0!93
0!85
0!78
0!72
60
1!24
1!13
1!06
1!01
0!97
0!88
0!80
0!74
80
1!29
1!17
1!09
1!04
0!99
0!90
0!82
0!76
100
1!32
1!19
1!11
1!05
1!00
0!91
0!83
0!77
120
1!29
1!17
1!09
1!03
0!98
0!90
0!82
0!76
140
1!25
1!14
1!06
1!00
0!96
0!88
0!81
0!75
160
1!20
1!10
1!02
0!97
0!93
0!85
0!79
0!73
180
1!15
1!05
0!98
0!94
0!90
0!82
0!76
0!71
200
1!10
1!00
0!94
0!90
0!87
0!79
0!73
0!69
)ara la $orre$ta apli$a$i+n dela f+rmula :an de tenerse en $uenta las siguientes re$omenda$iones ( "a $apa$idad del $u$:ar+n se debe e#presar $omo la $apa$idad a ras! ( "a $apa$idad del $u$:ar+n se e#presa en ardas $*bi$as sueltas o metros $*bi$os sueltos! ( NN toma en $onsidera$i+n el :e$:o de &ue una :ora $ompleta de trabao de 60 minutos es $asi imposible a &ue se pierde tiempo $uando se mueve la m'&uina, $uando se $ambia la posi$i+n del mango, $uando se lubri$a, $uando el operador des$ansa, et$! n $ondi$iones ideales $on operadores diestros, puede usarse 0!80 para pero varía en $ada $ondi$i+n de trabao! l valor usual de NN es de 0!60! 5.1=.1. D'$'&,)"#,) %'- 8"-o& /?/. n la /abla 5!5, se dan los valores de NMN para palas dragas, seg*n las $ondi$iones de trabao $lase de materiales!
TABLA 5.5 ;C<C=.
FC="
B=.
FC/ " C-CH. )"
95 " 100J
85J " 90J
FC/ " C-CH. /
95J " 100J Bateriales regados, sueltos, floos, materiales &ue llenan$ompletamente $on
85J " 90J Bateriales duros &ue no re&uieren voladura, pero &ue se fragmentan en pedaos grandes &ue
fre$uen$ia propor$ionan $argas $olmadas! "a sobre$arga $ompensa el abundamiento del materialD ;C<C=.
produ$en va$ios en el $u$:ar+n!
B= =F=C="
=F=C="
FC/ " C-CH. )"
70J " 80J
50J " 70J
FC/ " C-CH. /
65J al 75J Bateriales &ue re&uieren voladura $on bao $onsumo dee#plosivos por B3, pero voluminosos algo duros de penetra$i+n, lo &ue produ$e va$íos en el $u$:ar+n!
40J al 65J o$a volada, tierraendure$ida otros materiales difi$iles de penetrar produ$engrandes va$íos en el $u$:ar+n!
Calia bien &uebrada, ro$a arenosa otras ro$as bien voladas!s&uisto volado, ar$illa pegaosa, moada pesada! rava $on piedras grandes! ravas $ementadas!
s&uisto duro volados Calia renis$a Conglome rado o$a de $ali$:e!
n grandes )edaos me$lados $on finos tierra!
r$illa dura &ue se raspa del ban$o!
5.11. PRODUCCION TEORICA TABULADA.
n las /ablas 5!6 5!7, se in$luen los valores de produ$$i+n estimada en m3@:ora, para las palas me$'ni$as dragas de arrastre!
TABLA 5.6
PALAS MECANICAS C)C= " C-CH. B3 > >d3 /ipo de Baterial
0!57 3@4
0!75 1
0!94 1 1@4
1!13 1!1@2
1!32 13@4
1!53 2
1!87 21@2
Barga :*meda o ar$illa arenosa
126
157
191
218
245
271
310
rena grava
119
153
176
206
229
252
298
/ierra Com*n
103
134
161
183
206
229
271
r$illa dura de alta $o:esi+n
84
111
138
161
180
203
237
o$a bien dinamitada
73
96
119
138
157
176
210
#$av! $om*n $on ro$as raí$es
71
80
99
119
138
153
187
54
73
92
111
126
141
176
38
57
73
88
107
122
149
r$illa moada pegaosa o$a mal dinamitada
TABLA 5.: DRAGAS DE ARRASTRE
C)C= " C-CH. /ipo deBaterial
0!57 3@4
B3 > >d3 0!75 1
0!94 11@4
1!13 11@2
1!32 13@4
1!53 2
1!87 21@2
r$illa liviana :umeda o marga
99
122
149
168
187
203
233
rena o grava
96
119
141
161
180
195
226
/ierra $om*n
80
103
126
145
161
176
203
r$illa dura, de alta $o:esi+n
69
84
103
122
138
149
176
r$illa moada pegaosa
42
57
73
84
99
111
134
5.12. RETROEXCAVADORA. 5.12.1 D',)#,) 9 %'(#&,!#,). on m'&uinas propias para e#$avar anas o trin$:eras, &ue retro$eden durante el pro$eso de trabao! n la figura .o! 5!2 se representa un dibuo es&uem'ti$o $on sus dimensiones de opera$i+n, las $uales varían de a$uerdo $on los modelos! DIMENSIONES DE OPERACION@
M I l$an$e m'#imo a ras del suelo! " I )rofundidad m'#ima B I )rofundidad de e#$ava$i+n! . I profundidad m'#ima de pared verti$al! I spa$io libre mínimo para $argar $amiones! ) I spa$io libre m'#imo para $argar $amiones! E I ltura m'#ima :asta diente del $u$:ar+n! I l$an$e m'#imo a pleno as$enso del aguil+n!
"os $u$:arones &ue emplea esta m'&uina pueden ser an$:os o angostos an$:os para suelos f'$iles de ata$ar angostos para terrenos duros o difí$iles!
"a $apa$idad de estos $u$:arones se mide a r's o bien $olmada, su $arga *til depende de su tama%o de $iertas $ara$terísti$as del suelo! n fun$i+n de ambos ( tama%o del $u$:ar+n tipo de suelo ( se determina el fa$tor de a$arreo FaD! e a:í &ue la $arga *til NCuN sea igual al produ$to de la $apa$idad $olmada NC$N por el fa$tor de a$arreo NFaN, así Cu I C$ ; Fa
n el $uadro siguiente se tabulan los valores de los fa$tores de a$arreo o por$entaes de la $apa$idad $olmada del $u$:ar+n, en fun$i+n de la $ara$terísti$a de los suelos!
TABLA 5.;
B/=" Barga moada arenosa!
o ar$illa
rena grava
FC/ CL 100 al 110J 90 al 199J
r$illa dura tena
75 al 85J
o$a de voladura, bien fragmentada
60 al 75J
o$a de voladura, mal fragmentada!
40 al 50J
L )or$entae de la $apa$idad $olmada del $u$:ar+n! 5.13 CARGADORES FRONTALES
5.13.1 D',),#,) 9 #"&"#$'&($,#"(! on tra$tores montados sobre orugas o neum'ti$os, los $uales llevan en su parte delantera un $u$:ar+n a$$ionado por mandos :idr'uli$os Fig 5!5D! irven para manipular materiales sueltos, sobre todo para elevar ( tom'ndolos del suelo( des$argar sobre $amiones u otros medios de transporte!
)ara una misma m'&uina e#isten $u$:arones de $onstru$$i+n ligera de $onstru$$i+n reforada, los primeros de maor $apa$idad, se sele$$ionan para materiales ligeros los segundos, &ue in$luen dientes para ata&ue, se sele$ionan para materiales pesados! 5.13.2. C,#-o %' #"&". l $i$lo de $arga in$lue los tiempos de $arga, de maniobra, de viae de des$arga! us valores medios re$omendados se enlistan a $ontinua$i+n!
( l tiempo de $arga!
e
$onsidera
el
tiempo
de
a$elera$i+n
en
el
tiempo
de
maniobras! 5.13.3. P&o%*##,). s la $apa$idad del $u$:ar+n por n*mero de $argas@:ora!
)ara este e&uipo son tambiAn v'lidas las re$omenda$iones dadas para las palas, tanto en $uanto a su sistema de sustenta$i+n $omo en su uso! )ara una maor efi$ien$ia tomarse en $uenta &ue
en
la
$arga
de
los
$amiones
debe
aD
"a distan$ia de re$orrido, del lugar de $arga al de des$arga sobre los $amiones ( debe ser la mínima posible!
bD
"as unidades de a$arreo deben $olo$arse en forma tal &ue el 'ngulo de giro del tra$tor sea el meor posible! e re$omienda &ue siempre sea menor de 90Q para ello se re$omienda &ue el frente del ban$o tenga sufi$iente amplitud, para &ue las unidades de a$arreo se a$omoden, Fig! 5!5, se eviten así pArdidas de tiempo por a$omodo!
$D
l terreno, sobre el &ue se mueve, debe ser firme lo m's llano &ue se pueda, libre de piedras bordos &ue resten efi$ien$ia produ$an balan$eos fuertes en el e&uipo, sobre $uando Aste lleva el $u$:ar+n $argado en alto!
n el $uadro siguiente se tabula la produ$$i+n estimada en m3@:ora )ara los $argadores frontales montados sobre ruedas, operando en material suelto!
TABLA 5.> )-CC=. /=B . m3@:
Carga *til estimada de los $u$:arones en m3 de material suelto! Binutos @$i$los
Ci$los@Hora
0!75L 1D
1!13L 1!5D
1!53L 2D
1!87L 2!5D
0!4
150
115
172
229
286
0!45
133
102
153
205
253
0!5
120
92
137
183
229
0!55
109
83
125
166
208
0!6
100
77
114
153
191
0!65
92
70
105
140
175
L Capa$idad nominal del $u$:ar+n en d3 @ Hora de 60 minutos
TABLA 5.1= fi$ien$ia del trabao Bin@:r!
Fa$tor de efi$ien$ia J
Fa$tor
60
100
55
91
50
83
45
75
40
69
UNIDAD VI EQUIPOS DE ACARREO 6.1 SELECCION DEL EQUIPO
sto puede estable$erse reuniendo los re&uisitos de las diferentes variables pero la idea primordial al es$oger los diferentes e&uipos de a$arreo es &ue Astos estAn rela$ionados, tanto en la efi$ien$ia $ombinada $omo en los $ostos, $on el e&uipo de ata&ue $arga disponible! l $i$lo de los e&uipos de a$arreo est' integrado $on /iempos fios $arga des$arga vueltas /iempos variables re$orrido lleno re$orrido va$ío velo$idades $orrespondientes 6.2 EL TRANSPORTE EN LA CONSTRUCCION
ste rengl+n importantísimo en la $onstru$$i+n, es difí$il de operar dentro de bases verdaderamente efi$ientes! e debe esto a &ue en o$asiones se pe$a por e#$eso en otras por defi$ien$ia en el n*mero de unidades de a$arreo sele$$ionadas en ambos $asos se originan pArdidas, &ue el $onstru$tor debede redu$ir al mínimo! n los trabaos de $aminos, el $ontínuo $ambio de distan$ias de a$arreo obliga a la $orrespondiente varia$i+n en el n*mero de unidades $ausa primaria provo$adora del dese&uilibrio entre las unidades de a$arreo el e&uipo de $arga! &uí, el $onstru$tor alivia su inversi+n en$uentra un $oaduvante a la solu$i+n par$ial del problema mediante la renta de $amiones forma $om*n generaliada en los trabaos de a$arreo de materiales! ntre los fa$tores &ue $amiones, men$ionamos aD
afe$tan
la
sele$$i+n
del
n*mero
de
l tama%o e$on+mi$o del $ami+n, &ue puede variar seg*n las
bD $D dD
$ara$terísti$as $ondi$iones del trabao! "a pendiente del $amino! "a $ondi$i+n del $amino! l gasto de mantenimiento de la super$ie de rodamiento!
l meollo del problema es mantener $onstantemente e&uilibrado el n*mero de unidades de a$arreo $on el e&uipo de $arga! ste es un problema difí$il &ue se motiva por el n*mero redu$ido de ve:í$ulos de transporte o por opera$iones impropias de ellos! e infiere, por tanto, &ue un e&uipo de $arga podr' rendir al m'#imo de produ$$i+n si se $uenta $on un n*mero sufi$iente de unidades de a$arreo! 6.3 DETERMINACION DEL NUMERO DE UNIDADES DE ACARREO
)ara el e&uilibrio entre las unidades de a$arreo los e&uipos de $arga, :a de tenerse presente aD
l n*mero de unidades de a$arreo varía en forma $asi dire$ta, $on las distan$ias de a$arreo! Como esta sufren grandes varia$iones, resulta mu difí$il al$anar un e&uilibrio perfe$to!
bD
)ara llegar al punto e$on+mi$o de e&uilibrio, es ne$esario $ontar $on la fa$ilidad de poder $onseguir o retirar los ve:í$ulos de a$arreo, seg*n las ne$esidades de trabao!
$D
Como regla pr'$ti$a puede a$eptarse &ue Nl n*mero de unidades o $amiones de trasporte debe ser a&uAl &ue motive en ellos, de $uando en $uando, pArdidas de tiempo igual a las &ue, por espera, pueda perder el $argadorN!
)ara determinar el n*mero de $amiones basta rela$ionar los $i$los del $argador $on el de los $amiones! )or eemplo, si $onsideramos un $argador de 1!14 m3, $on un $i$lo de $arga de 36 segundos, para llenar un $ami+n de 6!00 m3, se re&uieren 6 m3 (((((((( I 5!3 $i$los I 6 $i$los 1!14 m3 l tiempo total de llenado ser' 36 seg! L 6 $i$los I 216 seg! i la efi$ien$ia :oraria es de 50 min@:r, se ne$esitan 216@0!83 I 260 seg! o sean 4!5 minutos apro#imadamente por $arga de $ami+n! i el a$arreo se efe$t*a a una distan$ia de 500 metros, $on una velo$idad promedio, de ida regreso, de 20 ?m@:r!, se tendr'
Ci$lo del $ami+n
/iempo de $arga I 4!5 min! es$arga I 1!0 min! $omodo vueltaI 2!0 min! 1 :r L 60 min@:r e$orrido I ((((((((((((((((( I 3!0 min! 20 ?m@:r (((((((((( 10!5 min!
10!5 min L 60 seg Camiones ne$esarios I ((((((((((((((((( I 2!4 $amiones 260 seg i se $onsidera una efi$ien$ia del n*mero de Astos ser'
66 J
en los
$amiones,
el
2!4 ((((( I 3!6 $amiones 0!66
es de$ir $uatro $amiones! .*mero &ue e&uilibran las pArdidas &ue o$asionaría el $argador, si se $onsidera 34 J del $i$lo para la $arga del $ami+n, $omo tiempo pArdido! UNIDAD VII EQUIPOS DE PAVIMENTACION :.1 LA PAVIMENTADORA
"as pavimentadoras de asfalto $onstan dedos unidades b'si$as el tra$tor la regla empareadora! "as fun$iones del tra$tor son re$ibir, entregar, dosifi$ar espar$ir el asfalto &ue se en$uentra en la parte delantera!l tra$tor tambiAn remol$a la regla empareadora! "as fun$iones prin$ipales de la regla empareadora son tender el asfalto al an$:o profundidad deseados proveer el a$abado $ompa$ta$i+n ini$ial! l asfalto se suministra a la pavimentadora normalmente $on un $ami+n! "os $amiones abaste$edores son empuados por la pavimentadora atravAs de unos rodillos de empue ubi$ados en la parte delantera de la pavimentadora, los $uales se ponen en $onta$to $on las ruedas traseras del $ami+n abaste$edor lo empuan :a$ia adelante a medida &ue des$arga el material adentro de la tolva de la pavimentadora! :.2 CALIDAD DE LA CAPA
"a $alidad de la $apa est' influida por $in$o fa$tores ( ( ( ( (
ngulo de ata&ue de la regla empareadora!
:.2.1 E- ")*-o %' "$"*' es el 'ngulo formado por la línea inferior de la regla empareadora la rasante sobre la $ual la regla se desplaa! ste 'ngulo determina la $antidad de material &ue debe de pasar por debao de la regla emparaadora en una distan$ia dada! s el fa$tor prin$ipal para $ontrolar el grueso de la $apa!
Cuando se aumenta el 'ngulo de ata&ue, se dea pasar m's asfalto por debao de la regla empareadora la regla se eleva :asta &ue al$ana un nuevo nivel! Cuando se disminue el 'ngulo de ata&ue se redu$ela $antidad de asfalto &ue pasa por debao de la regla empareadora la $ual se desplaar' gradualmente :a$ia abao :asta un nuevo nivel! :.2.2 Vo-*') %' "$'&,"- %'-")$' %' -" &'-" '!"&'<"%o&"! "a $antidad de asfalto delante de la regla empareadora determina la resisten$ia al movimiento de trasla$i+n eer$ido a la regla empareadora! i el volumen de asfalto se in$rementa delante de la regla empareadora se produ$e un $ambio en el espesor de la $apa, a &ue la regla empareadora se mueve :a$ia arriba :asta retornar a su 'ngulo de ata&ue original! i el volumen de material disminue a$urre lo $ontrario!
velo$idad de la :.2.3 V'-o#,%"% %' -" !"8,')$"%o&". "a pavimentadora se determina prin$ipalmente por el índi$e de la entrega de los materiales a la pavimentadora! "a velo$idad +ptima en una opera$i+n de pavimenta$i+n es la &ue permite un desplaamiento $ontinuo de la pavimentadora a una velo$idad bastante regular! l movimiento $ontinuo a velo$idad $onstante es esen$ial para produ$ir una $apa lisa! un&ue por lo general no es posible lograr este prop+sito, mientras menos $ambios de velo$idad se tengan se obtendr' una meor $apa! l efe$to de la velo$idad se manifiesta en el grosor de la $apa, a &ue $uando esta se in$rementa se tiende a disminuir di$:o
grosor de la $apa, su$ediendo lo opuesto $uando se disminue la velo$idad! :.2.4 I)%,#' %' #o!"#$"#,). s normal &ue las modernas pavimentadoras tengan un me$anismo &ue transmita una fuera sobre la plan$:a de la regla empareadora para dar una $ompa$ta$i+n ini$ial a la $apa de asfalto! sta $apa &ueda $ompa$tada por di$:o efe$to en apro#imadamente un 85 J! l efe$to de $ompa$ta$i+n se da por efe$to de un me$anismo vibrador &ue son lo &ue dan la fuera a la plan$:a! sta vibra$i+n debe de rela$ionarse $on el grosor de la $apa velo$idad de la pavimentadora!
i la velo$idad se aumenta es ne$esario in$rementar la velo$idad de la vibra$i+n! i el grosor de la $apa es maor :a &ue dar una maor velo$idad de vibra$i+n! n $aso $ontrario, o sea, &ue disminua la velo$idad de la pavimentadora o el grosor de la $apa :a &ue disminuir la velo$idad de los vibradores! :.2.5 C"&"#$'&($,#"( %' -" '#-" %' "("-$o. "a me$la de asfalto utiliada $ontiene 'ridos $on $ierta gradua$i+n propor$i+n, finos $emento asf'lti$o de $ierta $alidad! dem's debe de tener $ierta temperatura &ue debe de ser $ontrolada $on los dem's $omponentes de la me$la por el operador de la planta me$ladora!
i la me$la se mantiene uniforme la entrega se $oordina mu bien, la pavimentadora se puede graduar para obtener una $apa de asfalto ade$uada! -n problema &ue se puede presentar es &uela me$la se enfríe antes de llegar a la pavimentadora, lo $ual impli$a &ue el asfalto no flua bien por el sistema alimentador produ$iendo $apas anduladas, a &ue el volumen de material no se puede mantener $onstante! dem's estas $apas frías no se pueden $ompa$tar mu bien se fra$turan! :.3 OPERACION DE PAVIMENTACION.
e re$omienda antes de $omensar el pro$eso de pavimenta$i+n $alentar la regla empareadora, para permitir &ue el asfalto flua $on fa$ilidad no se ad:iera a la regla! ste pre$alentamiento se da $on &uemadores &ue los modernos e&uipos tienen, re$omendandose &ue el tiempo de $alentamiento sea de apro#imadamente 15 minutos $omo m'#imo! Ha &ue tener $uidado de no re$alentar demasiado la regla empareadora, a &ue puede ser deformada!
)ara $omensar el pro$eso de pavimenta$i+n se re$omienda utiliar 2 troos de madera de un largo apro#imado de 60 $entímetros! stos troos son para &ue la regla empareadora se apoe en ellos! l espesor de estos apoos debe de ser apro#imadamente un 25 J m's grueso &ue la $apa &ue se desea obtener! ste in$remento se debe a &ue :a &ue $ompa$tar la $apa! Como no es posible terminar el proe$to en una sola ornada de trabao es $onveniente tener una unta transversal, la $ual se puede lograr de la siguiente manera e :a$e fun$ionar la pavimentadora :asta usar todo el asfalto! e pro$ede a retirar la pavimentadora! e pro$ede a palear el asfalto a todo el an$:o de la $apa deando un borde re$to limpio! e $olo$a un tabl+n del mismo grosor de la $apa $ompa$tada en la abertura $reada al frente de la $apa $on el asfalto retirado de previo se forma una rampa para el $ompa$tador para asegurar el tabl+n en su posi$i+n! e $ompa$ta la $apa, se remueve el tabl+n se retira el e#$eso de material! :.4 RENDIMIENTO DE LA PAVIMENTADORA
l rendimiento de la pavimentadora se e#presa en metros $*bi$os por :ora! ste rendimiento est' $ondi$ionado a un buen abaste$imiento de me$la &ue permita trabaar sin interrup$iones a lo largo de una ornada de trabao!
donde
I I I I
" L L C "ongitud del tramo pavimentado n$:o del tramo pavimentado spesor de la $apa del pavimento
i la e#presi+n anterior la definimos en fun$i+n de la velo$idad
)ara $omensar el pro$eso de pavimenta$i+n se re$omienda utiliar 2 troos de madera de un largo apro#imado de 60 $entímetros! stos troos son para &ue la regla empareadora se apoe en ellos! l espesor de estos apoos debe de ser apro#imadamente un 25 J m's grueso &ue la $apa &ue se desea obtener! ste in$remento se debe a &ue :a &ue $ompa$tar la $apa! Como no es posible terminar el proe$to en una sola ornada de trabao es $onveniente tener una unta transversal, la $ual se puede lograr de la siguiente manera e :a$e fun$ionar la pavimentadora :asta usar todo el asfalto! e pro$ede a retirar la pavimentadora! e pro$ede a palear el asfalto a todo el an$:o de la $apa deando un borde re$to limpio! e $olo$a un tabl+n del mismo grosor de la $apa $ompa$tada en la abertura $reada al frente de la $apa $on el asfalto retirado de previo se forma una rampa para el $ompa$tador para asegurar el tabl+n en su posi$i+n! e $ompa$ta la $apa, se remueve el tabl+n se retira el e#$eso de material! :.4 RENDIMIENTO DE LA PAVIMENTADORA
l rendimiento de la pavimentadora se e#presa en metros $*bi$os por :ora! ste rendimiento est' $ondi$ionado a un buen abaste$imiento de me$la &ue permita trabaar sin interrup$iones a lo largo de una ornada de trabao!
donde
I I I I
" L L C "ongitud del tramo pavimentado n$:o del tramo pavimentado spesor de la $apa del pavimento
i la e#presi+n anterior la definimos en fun$i+n de la velo$idad
