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7/30/2019 Rendimiento maquinaria pesada
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Innovaciones Tcnicas en la Construccin de Carreteras.
La Maquinaria y su Legislacin.
Ponencia 3:
La excavacin, Carga y Transporte:Tcnicas actuales
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Curso: Innovaciones Tcnicas en la Construccin de Carreteras
Ponencia n 3: Excavacin, Carga y Transporte: Tcnicas actuales1. Composicin porcentual del coste de estas actividades
2. Factores a considerar en la eleccin de los equipos
a. Produccin necesaria
b. Excavabilidad: su prospeccin
c. Compensacin de las tierras
d. Camino de rodadura
e. Puntos infranqueables
f. Concordancia de equipos
g. Coste de los distintos equipos
3. Equipos para la ejecucin del arranque y carga
a. Tierra
b. Trnsito
c. Roca
4. Equipos para el transporte de los materiales excavados
5. Rendimientos de las mquinas de carga
6. Clculo de los vehculos necesarios
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Movimiento de Tierras
EXPLANADA
MVTO. DE TIERRAS
Es el conjunto de trabajos necesarios para la ejecucin de unaexplanada con unas caractersticas mecnicas y geomtricas
determinadas por su posterior aplicacin.
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Composicin porcentual del coste de
grandes Movimientos de Tierras
Suelo RocaArranque - 40%
Carga 20% 15%
Transporte 56% 30%
Formacin de terrapln 24% 15%
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Principales factores a considerar en la eleccin de
los Equipos de Arranque, Carga y Transporte
1. Produccin necesaria
2. Excavabilidad del material a manipular
3. Caminos de rodadura: Factores legales,Orografa, Capacidad portante, etc.
4. Puntos infranqueables
5. Concordancia, en cuanto a rendimientos, de losequipos
6. Coste comparativo de los equipos posibles
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Excavabilidad del Terreno
Es la capacidad para ser arrancado por diferentes medios.
A efectos de excavabilidad, el PG3 define tres tipos:
! Excavacin en roca. Comprender la correspondiente a todas lasmasas de roca, depsitos estratificados y la de todos aquellos materiales
que presenten caractersticas de roca maciza, cementados tan
slidamente, que nicamente pueden ser excavados utilizandoexplosivos.
! Excavacin en terreno de trnsito. Comprender la correspondiente alos materiales formados por rocas descompuestas, tierras muy
compactas y todos aquellos que para su excavacin no sea necesario elempleo de explosivos y sea precisa la utilizacin de escarificadores
profundos pesados.
! Excavacin en tierra. Comprender la correspondiente a todos losmateriales no includos en los apartados anteriores.
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La prospeccin de la excavabilidad
El conocimiento de esta caracterstica de los terrenos a excavar es desingular importancia para:
"El clculo de los precios para la estimacin de costes.
"La eleccin de los equipos
Herramientas posibles:
"Prospeccin visual previa
"Catas
"Sondeos
"Prospeccin ssmica
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Prospeccin mediante catas
Limitaciones
1. La dureza del terreno a inspeccionar, ya que slo es posible la investigacin
en tierras o materiales sueltos o poco consolidados
2. La pequea profundidad que se alcanza (no ms de 3 m, generalmente)
Descubre las distintas capas existentes, permitiendo inspeccionarlas
directamente y medir su potencia. Define, sin duda, el nivel fretico
y es el mejor sistema para la toma de las muestras necesarias para
ensayar en laboratorio.
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Sondeos mecnicos con extraccin de testigos
Es un procedimiento caro y lento.
Imprescindible en la investigacin de canteras.
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Prospeccin ssmica
Basa su tcnica en la determinacin de la velocidad de propagacin de ondas
snicas en los distintos medios que constituyen el terreno a estudiar.
Nos informa sobre:
#El espesor de los estratos
#La velocidad media de propagacin del sonido en dichos estratos
Ventaja: Rapidez y economa
Limitaciones:
#No permite la toma de muestras.
#Slo detecta capas ms duras o resistentes que las situadas por encima de
ellas
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Clasificacin de las excavaciones segn la
velocidad ssmica
En cuanto al arranque:
$Roca: Velocidad de propagacin ssmica, VS >= 2.000 m/s
$Trnsito: Velocidad ssmica entre 1000 m/s < VS < 2.000 m/s
$Tierra: Velocidad ssmica VS < 1.000 m/s
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CLASIFICACIN DE RIPABILIDAD SEGN WEAVER
135200/135290/200575/290--KW
180270/180385/270770/385--POTENCIA (CV)
D7D8/D7D9/D8DD9G/D9G--SELECCIN DEMAQUINARIA
Fcilmente ripableDifcil de riparMuy difcil de riparExt. difcil de ripar.
VoladuraVoladura
VALORACIN DE LARIPABILIDAD
5mmRelleno 2150VELOCIDAD SSMICA(m/s)
Roca muy malaRoca malaRoca mediaRoca buenaRoca muy buenaDESCRIPCIN
VIVIIIIIICLASE DE ROCA
135200/135290/200575/290--KW
180270/180385/270770/385--POTENCIA (CV)
D7D8/D7D9/D8DD9G/D9G--SELECCIN DEMAQUINARIA
Fcilmente ripableDifcil de riparMuy difcil de riparExt. difcil de ripar.
VoladuraVoladura
VALORACIN DE LARIPABILIDAD
5mmRelleno 2150VELOCIDAD SSMICA(m/s)
Roca muy malaRoca malaRoca mediaRoca buenaRoca muy buenaDESCRIPCIN
VIVIIIIIICLASE DE ROCA
* La puntuacin por encima de 75 se considera como no ripable sin prevoladura
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DESGARRADORES
Desgarradores!
BULLDZER CON 535 H.P.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
TIERRA VEGETALARCILLAMORENA GLACIALROCAS VOLCANICASGRANITOBASALTOROCAS DE DISLOCACINROCAS SEDIMENTARIAS
BITUMINOSAARENISCALIMO CONSOLIDADOPIEDRA ARCILLOSACONGLOMERADOBRECCIACALICHEPIEDRA CALIZA
ROCAS METAMRFICASESQUISTOSPIZARRAMINERALES Y MENASCARBNMINERAL DE HIERRO
l l l l
0 1 2 3 4
DESGARRABLE MARGINAL NO DESGARRABLE
Velocidad Ssmica
Metros por segundo x1000
Pies por segundo x 1000
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Equipos para arranque y carga de los materiales
1. Material de fcil excavabilidad -Tierra-
1.1 Con Bulldzer y Cargadora
1.2 Con Bulldzer y Mototrailla
1.3 Con Retroexcavadora
2. Material de difcil excavabilidad -Trnsito-
2.1 Con Bulldzer y Cargadora2.2 Con Bulldzer y Retroexcavadora
3. Material de difcil excavabilidad -Roca-
3.1 Mediante Voladura y carga con Retroexcavadora
3.2 Mediante Voladura y carga con Pala de Ruedas
3.3 Con Retroexcavadora y Martillo de alta produccin
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Equipos para Transporte de los MaterialesExcavados
1. Camin Volquete
2. Tracto-camin Baera
3. Dmper Articulado
4. Dmper Rgido
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ELECCIN DEL TIPO DE VEHCULO DE TRANSPORTE
EN LOS MOVIMIENTOS DE TIERRAS
R= Recomendable
NR= No recomendable
N= Nunca
NRRNRRNRRRNRR
NRRRNRRNRRNNRR
RNRNRNRNRRRN
RRRRRRRRRN
DificultosaNormal
LargaCortaLluviosoSeco
Pendiente ycapacidad portanteFuera
Ctra.PorCtra.
SueloRoca
Dist. deacarreo
ClimaCamino de acarreoTipo deMaterial
Camin Volquete n 6*6
Tracto-camin Baera
Dmper articulado
Dmper rgido
NRRNRRNRRRNRR
NRRRNRRNRRNNRR
RNRNRNRNRRRN
RRRRRRRRRN
DificultosaNormal
LargaCortaLluviosoSeco
Pendiente ycapacidad portanteFuera
Ctra.PorCtra.
SueloRoca
Dist. deacarreo
ClimaCamino de acarreoTipo deMaterial
Camin Volquete n 6*6
Tracto-camin Baera
Dmper articulado
Dmper rgido
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Rendimiento de las Mquinas de Carga
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TIEMPOS DE CICLO DE CARGA (Segundos)TIERRA
ROCA
BLANDA DURA VOLADA
RETROEXCAVADORAS 25 a 35 35 a 45 35 a 45
MATERIAL ACOPIADO
PALAS CARGADORAS 35 a 45 40 a 50
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Peso de los Materiales
0,701370950Tierra vegetal
0,7516601250Pizarra bituminosa
0,9019301720Arena y Grava
0,5926101540Piedra caliza - Fragmentada
0,5731701810Yeso Fragmentado
0,8922602020Grava Mojada de 6 a 50 mm
0,6127301660Granito fragmentado
0,7027901960Roca descompuesta
-75% roca, 25% tierra
0,8220201660Arcilla - en su lecho natural
0,6729701960Basalto
Factores de CargaEn bancokg/m3
Suelto kg/m3Peso de los materiales
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Factores de llenado de Retroexcavadoras para
distintos materialesPorcentaje sobre lacapacidad del cucharn
Marga mojada o Arcilla Arenosa 100-110
Arena y Grava 90-100
Arcilla dura y tenaz 80-90
Roca volada bien fragmentada 80-90
Roca volada mal fragmentada 50-80
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Rendimiento de las Retroexcavadoras y Palas Cargadoras
(Expresado en m3 banco/Hora de trabajo)
RENDT = C*FL*FC*60*55 m3b/ht
CiC
C.- Capacidad S.A.E. del cazo en m3FL.- Factor de llenado
FC.- Factor de carga
CiC.- Ciclo de carga en segundos
La eficiencia de la hora de trabajo se considera igual a 55/60
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Clculo de los vehculos necesarios
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Capacidad de Carga de los Vehculos
Capacidad a ras (m3)
Vehculos VialesCamin Volquete 13,5
Camin Baera 24,0
Capacidad S.A.E. (m3)
Vehculos Extraviales
Dmper 35 t (Colmo 2:1) 23,0Dmper 50 t (Colmo 2:1) 34,0
Dmper 90 t (Colmo 2:1) 60,0
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Capacidad de los Vehculos
Expresada en m3 sobre perfil
TIERRA TRNSITO ROCA
Camin Volquete 10 9 8
Camin-Baera 14
Dmper 35 t 16 14 13
Dmper 50 t 23 20 18
Dmper 90 t 37 27 25
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Ciclo de un vehculo de Movimiento de Tierras
Tiempos:
De espera.- Depende de la distancia de acarreo y de la organizacin del
tajo. Estimar de 0.5 a 2.0 min.De maniobras de Carga.-
Segn se entre de frente o marcha atrs, estimar respectivamente0.25 y 0.50 minutos.
De carga.- Es igual al n de ciclos de carga por el tiempo de este ciclo, esdecir:
capacidad caja del vehculo*ciclo carga(seg.) / capacidad delcazo*60 min.
De descarga.-
Camiones 1.5 min.
Dmperes 1.0 min.
"Baeras" 2.5 min.
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Ciclo de un vehculo de Movimiento de Tierras (Cont.)
Velocidades de Acarreo en Km/h:
Distancia en Km. Camin Baera Dmper
D
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N de Vehculos necesarios para una Mquina de Carga
1 CLCULO DEL RENDIMIENTO DE LA MQUINADE CARGA R M3b/Ht
2 ESTIMACIN DE LA CAPACIDAD SOBRE PERFILDE LA CAJA DEL VEHCULO C M3b
3 CLCULO DEL TIEMPO DE CICLO DEL VEHCULO3,1 Distancia entre puntos de carga y descarga D KM3,2 Tiempo de maniobras y espera en la carga TMC MIN.3,3 Tiempo de carga TC MIN.
3,4 tiempo de descarga TD MIN.3,5 Tiempo de recorrido(Ida+vuelta;Velocidad
media=V;TR=60*2*D/V) TR MIN.3,6 Ciclo del vehculo (CIC=TMC+TC+TD+TR) CIC MIN.
4 N DE VIAJES DE CADA VEHCULO POR HORA 60/CIC VIAJ/H
5 RENDT. POR VEHCULO60*C/CIC 60*C/CIC M3b/Ht
6 N DE VEHCULOS R*CIC/60*C VEHC.