PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION Índice 1. Introducció
Views 158 Downloads 4 File size 2MB
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Índice 1. Introducción……………………………………………………………………………….1 1.1.Objetivo general……………………………………………………………………….2 1.2.Objetivo específicos…………………………………………………………………...2 2. Justificacion……………………………………………………………………………….2 3. Marco teorico del proyecto………………………………………………………………..3 3.1.Tractores………………………………………………………………………………5 3.2.Cargador frontal……………………………………………………………………….8 3.3.Volquetas…………………………………………………………………………….10 3.4.Motoniveladoras…………………………………………………………………….12 3.5.Camión aguatero……………………………………………………………………..14 3.6.Compactadores ………………………………………………………………………16 3.7.Camiones imprimidores……………………………………………………………22 3.8.Pavimentadoras…………………………………………………………………….23 3.9.Planta de asfalto……………………………………………………………………..25 4. Consideraciones técnicas del proyecto…………………………………………………28 4.1.Calculo del proyecto………………………………………………………………..29 4.2.Características de los materiales…………………………………………………….31 4.3. Volúmenes de excavación y relleno………………………………………………..32 4.4.Volumenes de relleno……………………………………………………………….32 4.5.Selección de equipos de excavación y carga………………………………………..34 4.6.Selección de equipo de construcción de terraplenes……………………………….37 4.7.Selección de equipo de construcción para la pavimentadora………………………38 4.8.Costo planilla dnr…………………………………………………………………..39 4.9.Costo de operación para los 5 tramos………………………………………………40 4.10. Costo operación para cada tramo de 500 mts…………………………………...42
1
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PROYECTO FINAL SEMESTRE 1 – 2017
1. INTRODUCCIÓN. – Actualmente el uso de maquinaria y equipo de construcción es necesario para cualquier proyecto de ingeniería que tenga una cierta magnitud significante. El uso de la maquinaria pesada hace que el trabajo sea más fácil de realizarse, ahorre tiempo y dinero siempre y cuando se realice los cálculos adecuados del número de maquinarias, el plazo que cumplirá y lo más importante la elección adecuada de ella. El uso de maquinaria y equipos de construcción en proyectos de magnitud es indispensable, el uso de este tipo de maquinaria pesada facilita la realización de los trabajos necesarios en la obra además de ahorrar tiempo y dinero; y llega a ser muy conveniente cuando se realiza un buen cálculo y una buena elección de equipo.
OBJETIVO DEL TRABAJO 1.1. Objetivo general. – El objetivo de este trabajo es realizar los cálculos del equipo a utilizar en el proyecto, número de maquinarias y costos para la construcción de una carretera de pavimento flexible (asfáltico) con una longitud de 15 Km y un ancho de 5 cm en la carpeta asfáltica para el proyecto. 1.2. Objetivos específicos. Aplicar el conocimiento adquirido en las clases en la realidad. Realizar el calculo para cada tramo dado en el plano. 2.
JUSTIFICACION
Saber manejar bien los criterios genérales necesarios para la organización de una obra de movimiento de tierras con el fin de que las máquinas elegidas para el proyecto deben ser las que mejor respondan a las características del suelo, principalmente en lo referente a su contenido de roca, su granulometría, contenido de humedad, cohesividad, etc., para excavar, transportar y rellenar los volúmenes que conforman la obra, la productividad del equipo a utilizar en el proyecto para movimiento de tierras, la selección de equipo a partir de su productividad, por penúltimo el tiempo estimado para la ejecución de la obra, y para terminar su costo total del proyecto trabajado.
2
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3. MARCO TEORICO: Los equipos de construcción usados en la construcción de terraplenes son: 3.1 TRACTORES
DESCRIPCION Y CARACTERISTICAS DEL EQUIPO Son máquinas que transforman la potencia del motor en energía de tracción, para excavar, empujar o jalar cargas. Es un equipo fundamental para las construcciones, por su amplia versatilidad es capaz de realizar una infinidad de tareas. Se fabrican sobre orugas o enllantados: Los tractores sobre orugas desarrollan una mayor potencia a menor velocidad, los de ruedas trabajan a mayor velocidad con un menor aprovechamiento de la energía del motor, su fuerza de tracción es considerablemente menor a la del tractor de orugas.
3
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
TRACTORES DE ORUGAS Tienen la ventaja de trabajar en condiciones adversas, sobre terrenos accidentados o poco resistentes, en lugares donde no existen caminos, ya que es capaz de abrir su propia senda. Puede transitar por laderas escarpadas y con fuertes pendientes. Se fabrican tractores con motores cuya potencia varía de 70 a 800 HP o más. TRACTORES DE LLANTAS NEUMATICAS Pueden desarrollar altas velocidades llegando a 60 Km/Hora, con la desventaja de que su fuerza tractiva es mucho menor, debido a que el coeficiente de tracción es menor para los neumáticos. Para su operación requieren superficies estables y uniformes, con poca pendiente, para evitar hundimientos que disminuyen su tracción. Los tractores sobre neumáticos pueden recorrer distancias considerables sin dañar los pavimentos, por lo cual se utilizan en el mantenimiento de vías asfaltadas y con preferencia en el transporte de materiales a largas distancias, como por ejemplo los tractores que remolcan traíllas. Los tractores de neumáticos pueden estar montados sobre dos o cuatro ruedas, de acuerdo al trabajo que van a ejecutar. Los tractores de dos ruedas tienen fácil maniobrabilidad, para hacer giros en espacios reducidos.
PRODUCCION REAL DE LOS TRACTORES "Q" 4
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
La producción real de los tractores se la encuentra, implementando en la formula diertos parámetros que influyen en esta: 𝑸=
𝟐𝟗 ∗ 𝒂𝟐 ∗ 𝑳 ∗ 𝒎 ∗ 𝑭𝒉 ∗ 𝒑 ∗ 𝑬 𝑻(𝟏 + 𝒉)
Duración del ciclo (T) Es el tiempo necesario para que una hoja topadora complete un ciclo de trabajo, excavación, empuje, retroceso y cambios y se calcula con la siguiente fórmula:
T
D (D d ) Z A R
Donde: D = Distancia de acarreo (m ) A = Velocidad de avance (m/min ) R = Velocidad de retroceso (m/min ) d = Distancia de corte (m) Z = Tiempo que dura la operación de corte Factor de la hoja Representa las condiciones en que se encuentra el suelo excavado y la dificultad que ofrece para ser empujado. Factor de pendiente Representa el mayor esfuerzo que debe realizar la máquina para trabajar en sentido contrario a la pendiente, o el menor esfuerzo si lo hace en el sentido de la pendiente.
Factor de eficiencia del trabajo Resulta de la evaluación combinada de los factores correspondientes al aprovechamiento del tiempo y a la habilidad de] operador.
5
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Factor de altura La disminución de productividad que ocasiona la pérdida de un porcentaje de potencia del motor, debido a la altura sobre el nivel del mar, se evalúa incrementando la duración del ciclo en el mismo porcentaje de la disminución de potencia. h = ( altura sobre el nivel del mar - 1000 metros ) / 10000 EXCAVADORAS Son máquinas que se fabrican para ejecutar excavaciones en diferentes tipos de suelos, siempre que éstos no tengan un contenido elevado de rocas, se utilizan para excavación contra frentes de ataque, para el movimiento de tierras, la apertura de zanjas, la excavación para fundaciones de estructuras,
demoliciones,
excavaciones
de
bancos de agregados, en el montaje de tuberías de alcantarillas, etc. Es una máquina dotada de una torna mesa que le permite girar horizontalmente hasta un ángulo de 360', realiza la excavación haciendo girar el cucharón hacia atrás y hacia arriba en un plano vertical, y en cada operación la pluma sube y baja. Para obtener un mayor rendimiento las alturas de corte deben ser superiores a 1,50 metros. La altura de excavación depende de la capacidad del cucharón y la longitud de la pluma.
Las excavadoras pueden estar montadas sobre orugas o sobre neumáticos, siendo las de mayor rendimiento las de orugas por sus mejores condiciones de equilibrio y su mejor agarre al suelo.
6
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PRODUCCION REAL DE LA EXCAVADORA:
Q
q 60 m k E Tcorregido
donde: Q = Productividad real q = Producción por ciclo (Vol. del cucharón) TCORREGIDA = T * ( 1 + h ) h = Incremento del ciclo por altura T = Duración del ciclo k = Factor de cucharón m = Factor de material E = Factor de eficiencia de trabajo
7
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3.2 CARGADORES FRONTAL CARGADORES SOBRE NEUMATICOS Se denominan cargadores frontales, tienen tracción en las cuatro ruedas con dos ejes motores y dos diferenciales, que les permiten mejores condiciones
de
operación
y
un
mejor
aprovechamiento de la potencia del motor. Tienen dirección articulada que les facilita los virajes en espacios reducidos, gracias a su menor radio de giro. El motor está montado sobre el eje trasero, para equilibrar el peso del cucharón cargado y para aumentar la adherencia de las ruedas motrices. El campo de aplicación de los cargadores frontales incluye el cargado de materiales sobre vehículos de transporte, el traslado de materiales de un lugar a otro. Por ejemplo en las plantas de trituración de asfalto y de hormigón, siempre que las distancias sean cortas y la superficie del terreno uniforme y libre de protuberancias y huecos, en el rellenado de zanjas y el revestimiento de taludes. Pueden realizar también trabajos de excavación en terrenos poco densos y sin contenido de rocas, especialmente en espacios reducidos, como ser fundaciones de edificios, puentes, etc. CARGADORES SOBRE ORUGAS Llamados también palas mecánicas, se utilizan principalmente en trabajos de cantera y en terrenos inestables, en nivelaciones y movimiento de tierras de gran volumen, ya que su tren de rodaje especialmente diseñado para trabajos pesados y difíciles les permite una mayor adherencia al terreno y una mayor estabilidad.
8
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PRODUCCION REAL DE LOS CARGADORES FRONTALES EN CARGA Y ACARREO DURACION DEL CICLO:
T
D D Z VC VR
donde: D = Distancia de acarreo en metros Z = Tiempo fijo VC = Velocidad con carga en m/min. VR = Velocidad de retorno en m/min.
Q q
60 p k E Tcorregido
donde: Q = Productividad real q = Volumen del cucharón TCORREGIDA = T * (1 + h ) h = Incremento del ciclo por altura T = Duración del ciclo k = Factor de cucharón p = Factor de pendiente E = Factor de eficiencia de trabajo
9
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3.3 CAMIONES VOLQUETES
Conocidos también como volquetas, se utilizan para el transporte de tierra, agregados y otros materiales de construcción. Debido a las altas velocidades que son capaces de desarrollar requieren de caminos adecuados, para aprovechar su gran capacidad de transporte a costos relativamente bajos. Los volquetes son camiones fabricados en serie, con dos o tres ejes provistos de neumáticos, sobre los cuales en vez de carrocería se ha montado una caja o tolva basculante. Pueden transitar por carretera o terreno llano siempre que tenga la resistencia necesaria para soportar su peso, se fabrican con capacidades entre 4 y 30 Ton, con motores a diésel o gasolina de 65 a 250 HP. La caja de carga o tolva es de fabricación robusta, de acero de alta resistencia, dotada de un sistema hidráulico de elevación, formado por uno o dos pistones accionados por la toma de fuerza del motor y un eje de transmisión que está conectado a una bomba hidráulica. PRODUCTIVIDAD DE LOS VOLQUETES
n
donde: 10
Capacidad No min al del Volquete (Ton) qC K Mat.Suelto
e n qC
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
n=
Número de ciclos necesarios para que el cargador frontal llene el volquete
qC =
Capacidad del cucharón colmado (m3)
k=
Factor del cucharón o de acarreo
ESTIMACION DE LA DURACION DEL CICLO
TV n TC t f
D D VC VR
donde: n
= Nº de ciclos del equipo de carga necesarios para llenar el volquete
TC = duración del ciclo del equipo de carga (min) tf
= tiempo fijo de la volqueta (min)
D
= distancia de acarreo (m)
VC
= velocidad con carga (m/min)
VR
= velocidad volqueta vacía (m/min)
Tabla 21. Factor de rodado CONDICIONES DEL CAMINO
11
FACTOR "r"
Plano y firme
0.98
Mal conservado pero firme
0.95
De arena y grava suelta
0.90
Blando y sin conservación
0.85
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
*Fuente: Texto guía “Maquinaria y Equipo de Construcción” Ing. Jaime Ayllon De acuerdo a lo escrito anteriormente, la productividad real de los volquetes se calculará utilizando la siguiente expresión.
Q
C 60 p r E Tcorregido
EQUIPO PARA CONSTRUCCION DE TERRAPLEN
3.4 MOTONIVELADORAS
Están compuestas de un tractor de cuatro ruedas, que en su parte delantera tiene un brazo largo o bastidor apoyado en un tren delantero de dos ruedas, las cuales son de dirección. La motoniveladora está equipada con una hoja de corte dotada de movimientos vertical y horizontal, y de rotación y de translación en su propio plano, la misma está montada entre su eje delantero y sus ejes traseros de tracción. El movimiento horizontal de la hoja varía de 0° a 180° en relación al eje longitudinal de la máquina. En el plano vertical su inclinación puede llegar a 90° en relación al suelo.
12
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PRODUCTIV1DAD DE LAS MOTONIVELADORAS La productividad de las motoniveladoras depende de las dimensiones de su hoja de corte, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, del número de pasadas necesario para ejecutar el trabajo, del espesor o profundidad de la capa, de la habilidad del operador, etc. ESPESOR DE LA CAPA En la construcción de terraplenes, se refiere al espesor de la capa de relleno, la cual puede ser medida antes o después de la compactación, según el caso será espesor suelto [es], o espesor compactado [ec]. En los trabajos de nivelación, escarificado, perfilado, reparación de caminos, limpieza de maleza, conformación de subrasantes y reparación de caminos, la productividad de la motoniveladora se calculará en superficie [m2/hrs]. DURACIÓN DEL CICLO DE TRABAJO El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de corte, revoltura, nivelación y/o escarificado, y en las maniobras de viraje. La duración del ciclo depende de la longitud del tramo de tramo de trabajo [d] en metros y de la velocidad que la máquina puede imprimir en las diferentes operaciones:
T
d d tf Va Vr
Donde: d = distancia de trabajo [m] va = velocidad de avance [m/min] vr = velocidad de retroceso [m/min] tf = tiempo fijo [tf = 0 a 1 minuto] FACTORES
QUE
INFLUYEN
EN
LA
PRODUCTIVIDAD
DE
LAS
MOTONIVELADORAS Para corregir la producción teórica de las motoniveladoras se deben considerar los factores: de hoja, de pendiente del terreno y el factor de eficiencia del trabajo, cuyos valores serán iguales a 13
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
los utilizados para los tractores de orugas. El factor de altura influye incrementando el ciclo de trabajo en la misma proporción a la disminución de potencia ocasionada por la elevación sobre el nivel del mar:
60 d e (L e L o ) Fh E p Q N T(1 h)
m3 hra.
donde: QA = Productividades área Fh = Factor de hoja p = Factor de pendiente E = Factor de eficiencia de trabajo Le = ancho útil en cada pasada, (Depende del ángulo de trabajo elegido para la hoja de corte) [m] Lo = ancho de traslape [m] N = número de pasadas necesarias para ejecutar el trabajo T = tiempo de duración del ciclo de trabajo para a ejecutar una pasada [minutos] d = distancia de trabajo [m] 3.5 CAMIONES AGUATEROS Son tanques de agua cilíndricos, montados sobre chasis de camión, que se utilizan para el regado de terraplenes, con el fin de conseguir la humedad óptima especificada para una obra y facilitar el trabajo de compactación. Los tanques de acuerdo a la potencia del motor y el número de ejes del camión, pueden tener una capacidad que varía entre 2.000 a 30.000 lts.
14
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Están equipados con un regador horizontal en la parte trasera y debajo del tanque, el sistema de vaciado del agua puede ser por gravedad o a presión, en cuyo caso estará equipado con una bomba de agua, comparativamente el vaciado a presión ofrece mayores ventajas. PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES AGUATEROS La producción de los camiones aguateros depende de la distancia de transporte, de la velocidad que puede desarrollar la máquina, del estado del camino, de la capacidad de las bombas de agua, de las condiciones de descarga, etc. DURACION DEL CICLO:
TA
C C D D tf min J 500 VC Vr
PRODUCTIVIDAD EN FUNCION DEL MATERIAL HIDRATADO
Q
600 C r p E Mat TA Corregido
donde: Q = Productividad TA CORREGIDO = TA * ( 1 + h ) TA = Duración del ciclo C = Capacidad del tanque r = Resistencia a la rodadura dMAT = Densidad del material suelto p = Factor de pendiente E = Factor de eficiencia de trabajo
15
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3.6 COMPACTADORES DE RODILLOS VIBRATORIOS
Son rodillos vibrantes que se utilizan especialmente en terrenos pedregosos, en conglomerados granulares, en cantos rodados y en mezclas asfálticas. De acuerdo al tipo de material se debe graduar la amplitud y frecuencia de vibración. Pueden ser remolcados o autopropulsados: Rodillos vibratorios remolcados: Se usan preferentemente en lugares donde los autopropulsados tienen dificultades de tracción. Rodillos vibratorios autopropulsados: Se fabrican en diversidad de tamaños y modelos, con pesos que varían de 1 a 18 Ton; anchos de rodillo de 1 a 2,20 -metros; frecuencias de vibración de 1800 a 3600 r.p.m., amplitudes de vibración de 0,3 a2 mm; y velocidades de trabajo de 2 a 13 km/hra.
16
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
COMPACTADORES NEUMATICOS
El mayor uso de estos equipos se realiza en la construcción de carpetas asfálticas, capas base y sub base estabilizadas, capas granulares, etc., donde su efecto resulta superior al de otro tipo de compactadores, ya que puede conseguir un perfecto cierre de poros y superficies uniformes libres de defectos. Son unidades de marcha rápida que disponen de un número impar de llantas que puede ser 7, 9 ú 11 montadas en dos ejes, sin son de siete, 3 en el eje delantero y 4 en el eje trasero. Las llantas están colocadas de tal manera que las traseras cubren los espacios no compactados por las delanteras. Tienen pesos que varían de 6 a 24 toneladas, o más. SECUENCIA DE LA CONSTRUCCION DE TERRAPLENES Para construir un terraplén o relleno, inicialmente se eligen los materiales que serán utilizados, de acuerdo a las especificaciones de la obra, con los cuales se realizan ensayos de laboratorio, para determinar la densidad máxima y la humedad óptima. Posteriormente se cumplen los siguientes pasos: Transporte y desparramado del material, utilizando cargadores frontales y volquetas o mototraíllas, hasta obtener el espesor de capa deseado. Humedecimiento del material utilizando camiones aguateros, si su humedad natural es menor a la óptima. En cambio si la humedad natural es superior a la óptima será necesario disminuir la misma, por aireación del material, hasta conseguir un valor próximo al de la humedad óptima. Mezclado por revoltura del material, para conformar una capa homogénea y de espesor uniforme, utilizando una motoniveladora o varias. Compactación de la capa utilizando el equipo adecuado, la máquina realizará el número de pasadas necesario para alcanzar la densidad especificada.
17
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Control de compactación, mediante la determinación en sitio de la densidad obtenida, la cual es comparada con la densidad máxima de laboratorio y el porcentaje establecido por las especificaciones del proyecto. Si la densidad es inferior a la especificada se deberá repetir el proceso de compactación. PRODUCTIVIDAD DEL EQUIPO DE COMPACTACION La productividad del equipo de compactación depende del ancho y el peso de sus rodillos, del tipo de suelo, de la velocidad que puede alcanzar la máquina, del número de pasadas necesario para obtener la densidad especificada, del espesor de la capa, de la habilidad del operador, etc. ANCHO EFECTIVO DE COMPACTACION Es el ancho del rodillo menos el ancho de traslape "Lo": Para Compactadores neumáticos
Lo = 0.30 m
Para Rodillos Vibratorios
Lo = 0.20 m
Para Rodillos Vibratorios pequeños
Lo = 0. 10 m
PRIMERA FAJA
ANCHO DE TRASLAPE (Lo)
ANCHO DE CARRETERA
SEGUNDA FAJA
NÚMERO DE PASADAS (N) Es el número de pasadas que el compactador debe efectuar para conseguir la densidad requerida, se determina de acuerdo a las especificaciones de construcción, o sobre la base de los resultados de las pruebas de compactación. Si no se dispone de esta información, se pueden usar los siguientes valores: Compactador Neumático 18
6 a 10 pasadas
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Rodillo Vibratorio (Liso o pata de cabra)
8 a 12 pasadas
ESPESOR COMPACTADO POR CAPA El espesor de compactación se determina de acuerdo a las especificaciones que rigen en la obra, o de acuerdo a los resultados de las pruebas. Como regla general este espesor varía de 0.15 a0.50 metros considerando volumen suelto. PRODUCTIVIDAD DE LOS COMPACTADORES EN VOLUMEN (m3 /hra) Para obtener la productividad en volumen únicamente se deberá multiplicar la producción en superficie "QA" por el espesor de la capa "H". El tipo de volumen dependerá de las condiciones en que se mide el espesor de la capa, por ejemplo, si el espesor se refiere al de la capa suelta, la producción estará dada en m3 sueltos; si se mide el espesor de la capa compactada el volumen será compactado.
W V E e m3 Q N Corregido hora donde: Q = Productividad real W = Ancho efectivo de compactación NCORREGIDO = N * ( 1 + h ) N = Número de pasadas e = Espesor de una capa E = Factor de eficiencia de trabajo
19
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3.7. CAMIONES IMPRIMADORES O DISTRIBUIDORES DE ASFALTO Es un equipo que se utiliza en la aplicación de tratamientos superficiales, en la imprimación de capas base antes de colocar la carpeta asfáltica, en los riegos de liga, etc. Consiste en un camión sobre el que se monta un termo tanque provisto de un sistema de calentamiento, formando por un quemador de fuel-oil que calienta el tanque haciendo pasar los gases a través de tuberías situadas en su interior. Cuenta, además, con una motobomba que permite expulsar el material ligante a la presión especificada. En el extremo del tanque está ubicada la barra de riego provista de boquillas, a través de las cuales se riega el asfalto sobre la superficie del terreno. La barra debe estar conectada al tanque de tal manera que el asfalto circule a través de ella cuando no se esté regando. La longitud de esta barra varía entre 3 a8 metros en los modelos más grandes. En el tanque
debe
existir
un
termómetro
adecuado para medir la temperatura del asfalto. También debe existir una conexión para una manguera con barra de riego y boquilla sencilla o doble para regar zonas del camino que no puedan alcanzarse con la barra regadora. Se fabrican camiones imprimadores con capacidades de 3200 a16000 litros, existen modelos pequeños para mantenimiento de 1600 litros.
La función del imprimador es aplicar asfalto sobre una superficie
previamente
conformada
a
una
tasa
especificada (por ejemplo 1.5 lt/m2), formando una capa ligante uniforme y homogénea. Para asegurar una aplicación uniforme de asfalto es necesario que: adecuadas. 20
La viscosidad y la temperatura del asfalto sean las
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
-
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
La presión ejercida por la bomba sea uniforme en toda la longitud de la barra regadora.
-
Se debe calentar la barra regadora y las boquillas antes de comenzar a regar, para eliminar los residuos de asfalto de la jornada anterior.
-
Las boquillas estén fijadas sobre la barra regadora con un ángulo adecuado, usualmente 15 a 30 grados, para evitar que los chorros se mezclen o interfieran unos con otros.
-
Las boquillas deben fijarse a una altura conveniente de la superficie del camino, para asegurar el adecuado solape de los abanicos de distribución. Algunos modelos están
provistos
de
soportes
regulables que permiten graduar la altura de la barra de acuerdo a las exigencias de la obra. -
La velocidad de trabajo del camión debe ser constante.
PRODUCTIVIDAD DE LOS CAMIONES IMPRIMADORES Los servicios de Imprimación, Riego de Liga y Tratamientos Superficiales se ejecutan utilizando un camión distribuidor de asfalto, siendo esta máquina la que determina la productividad del equipo en su conjunto. El trabajo del camión distribuidor de asfalto se inicia con el cargado del asfalto del depósito o planta de calentamiento, continua con los procedimientos necesarios para el calentamiento y circulación del asfalto entre el tanque y la barra de distribución. Cuando se trabaja con C.A.P (cemento asfáltico), estos procedimientos demandan un tiempo mayor, porque el asfalto necesita alcanzar una temperatura cercana a los 140 ºC, y la circulación de este material por la barra de distribución suele ocasionar la obstrucción de las boquillas de los esparcidores, por lo cual necesitan estar constantemente calentados con un soplete auxiliar.
21
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
Posteriormente el camión imprimador descarga el asfalto en la superficie de la plataforma, a una tasa previamente establecida. La producción del camión imprimador, en (m2) de superficie imprimada, será una función de la capacidad del tanque, de la tasa de aplicación por unidad de área, de la distancia a la que se encuentra el depósito y la planta de calentamiento de asfalto. Para el cálculo de producción, es conveniente utilizar un factor de eficiencia de 0,60, debido a que el trabajo del camión se realiza sobre las áreas liberadas para su aplicación con riego de asfalto, las que generalmente son menores que la capacidad de su tanque. De acuerdo a las consideraciones anteriores la productividad de los camiones imprimadores será la siguiente:
Q
60 C r E i T (1 h)
m2 hra.
Donde: Q = productividad del camión imprimador en (m2/hrs) C = capacidad del tanque del camión imprimador ([Litros) i = tasa de aplicación del asfalto (Litros/ m2) T = tiempo de duración del ciclo de trabajo (minutos) V = velocidad promedio de trabajo (m/min) r = resistencia a la rodadura E = factor de eficiencia del trabajo h = factor de corrección por a s.n.m. DURACIÓN DEL CICLO DE TRABAJO
22
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de carga del asfalto, en la descarga del asfalto por riego, en lo recorridos de ida y vuelta y en las maniobras de viraje. La duración del ciclo depende de la distancia de la planta a la obra (d ) en metros y de la velocidad promedio del camión
T
d d t f va vr
Donde: d = distancia de recorrido [m] va = velocidad de ida [m/min] vr = velocidad de retorno [m/min] tf = tiempo fijo = tiempo de carga + tiempo de descarga + maniobras (tf = 60 a 120 minutos)
3.8. PAVIMENTADORAS
De un modo genérico, se designa con el nombre de Pavimentadora o terminadoras de concreto asfáltico, a aquellas máquinas proyectadas especialmente para extender el concreto asfáltico en capas de espesor uniforme, cuya superficie debe quedar homogénea y de contextura uniforme, de manera que necesite un mínimo de labores complementarias de acabado.Estas máquinas están 23
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
provistas en su parte delantera, de una tolva, cuya capacidad es variable según los modelos, en un rango de 9 a 10 ton. La tolva es alimentada por un camión de caja basculante, que precede la marcha de esta máquina. El material es descargado automáticamente sobre la capa base, el flujo de alimentación es proporcional a la velocidad de pavimentación, regulada por un sistema de control automático. PRODUCTIVIDAD DE LAS PAVIMENTADORAS DE ASFALTO La productividad de las pavimentadoras de concreto asfáltico depende de las dimensiones de la máquina, del espesor de la carpeta, de la distancia y velocidad de trabajo, de las condiciones de la obra, etc.
60 d e L e E Q T1 h)
m3 hra.
Donde: Q = Productividad de la Pavimentadora en [M3/hrs] d = distancia de trabajo recorrida por el equipo [metros] e = espesor de la carpeta [metros] Le = ancho útil [metros] T = tiempo de duración del ciclo de trabajo [minutos] V = velocidad promedio de trabajo [m/min] E = factor de eficiencia del trabajo h = factor de corrección por a.s.n.m. VELOCIDAD DE TRABAJO En condiciones normales de pavimentación, para espesores de carpeta de 5 a10 centímetros, la velocidad promedio de trabajo estará en el rango de V = 250 a 350 metros/hora. DURACIÓN DEL CICLO DE TRABAJO
24
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
El tiempo total del ciclo de trabajo será la sumatoria de los tiempos utilizados en las operaciones de pavimentación y en las maniobras de carga del concreto asfáltico. La duración del ciclo depende de la longitud del tramo de trabajo (d) en metros y de la velocidad promedio de trabajo:
T
d tf v
Donde: d = distancia de trabajo [m] v = velocidad de trabajo [m/min] tf = tiempo fijo [tf = 1 a 1,5 minuto
3.9.PLANTAS DE ASFALTO
Las plantas asfálticas, son instalaciones complejas, que se utilizan para la mezcla de los materiales que forman el concreto asfáltico (cemento asfáltico y agregados) hasta obtener un material homogéneo, que después de ser compactado, tendrá la resistencia suficiente para soportar las cargas del tráfico. Estas instalaciones responden a la demanda de producción de grandes volúmenes de mezclas asfálticas, para la construcción de pavimentos urbanos y viales, cumpliendo las exigencias de las especificaciones técnicas que rigen estas obras.
25
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PRODUCTIVIDAD DE LAS PLANTAS DE ASFALTO La productividad de las plantas de concreto asfáltico está definida por la capacidad teórica de la planta en Tn/hora establecida por el fabricante, la cual debe ser convertida a m3/hora y corregida por un factor de eficiencia (E). El factor de conversión es igual a la densidad del concreto asfáltico compactado
fc =
δC.A.(c)
Q
CE
CA
m 3 (c ) hra.
Donde: Q = productividad de la planta de asfalto en (m3(c)/hra) C = capacidad nominal de la planta en (Ton/hora) fc = factor de conversión [fc = δC.A.©] (Ton/M3) E = factor de eficiencia (E = 0,65 a 0,80) 4.-CONSIDERACIONES TECNICAS DEL PROYECTO INFORMACION DE LA OBRA. – La ejecución del proyecto incluye el movimiento de tierras, la construcción de terraplenes y la construcción de pavimento flexible. En base a la información que se presenta a continuación, efectuar el siguiente trabajo: 1. Dibujar un Diagrama de Masas simplificado, en base a un plano con volúmenes de corte y relleno poniendo distancias de trabajo de las maquinas y la vez maquinas de trabajo 2. Calcular los volúmenes del movimiento de tierras (excavación y relleno), considerando un ancho de calzada. 3. Calcular los volúmenes de la estructura del pavimento, considerando los anchos y espesores siguientes: Subbase
espesor = 30 centímetros
Capa base
espesor = 15 centímetros
Carpeta asfáltica
26
espesor = 5 centímetros
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
4. Calcular la productividad de las máquinas que constituyen la oferta de equipo, utilizando los formularios correspondientes. 5. Elegir el equipo más conveniente y el número de máquinas necesario para ejecutar la obra en un plazo de 180 dias 6. Calcular el costo horario de operación de las máquinas. 7. Calcular el costo total de operación de las máquinas que ejecutarán la obra. 8. Elaborar un cronograma de utilización de equipo. a). - FORMA DE EJECUCION. PRIMER PASO: Se excavará el material que se encuentra sobre el nivel de la subrasante, utilizando tractores o excavadoras, cargadores frontales y volquetes, una parte del volumen excavado se utilizará en la construcción de los terraplenes más cercanos al sector de excavación. Los volúmenes faltantes se pueden obtener de los bancos de préstamo. Si existieran volúmenes excedentes de excavación deberán ser transportados a uno de los bancos de desperdicio. SEGUNDO PASO: Programar laconstrucción del pavimento, considerando la ubicación de acopios de agregados y de planta de asfalto siguientes: b). - UBICACION DE LAS FUENTES DE AGUA: la ubicación de las fuentes de agua se toma en cuenta desde la progresiva mostrada en el plano. c). - ESTADO DE LOS CAMINOS: (volquetes y camiones aguateros) Firmes bien conservados. e). - CARACTERISTICAS DE MATERIALES QUE SE UTILIZARAN EN LA OBRA
27
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
f).- EQUIPO DISPONIBLE POT. EQUIPO
MARCA Y MODELO
EXCAVADORAS
CAT 325 B (1.20 M3)
TRACTORES
CAT D7R
TRACTORES
CAT D6T XL
CARG. FRONTALES CARG. FRONTALES
HP
COSTO $us
168
195000
240
390000
185
360000
CAT 966 G
246
280000
CAT 950 H
197
268000
CAT 938 G
160
245000
MOTONIVELADORAS
CAT 120M
153
255000
MOTONIVELADORAS
CAT 140H
185
270000
MOTONIVELADORAS
CAT 16H
285
330000
VOLQUETAS 20 TON (12 M3) IVECO 300PC
275
145000
VOLQUETAS 16 TON (10 M3) VOLVO
220
120000
VOLQUETAS 12 TON (8 M3)
VOLVO
185
89000
C. AGUATEROS 8000 LT
TOYOTA
185
72000
C. AGUATEROS 10000 LT
VOLVO
220
54000
C. AGUATEROS 15000LT
IVECO 300PC
275
87000
VIBROCOMPACTADORES
BITELLI-TIFONE
105
105000
CATERPILLAR CS533E
130
130000
CARG. FRONTALES
VIBROCOMPACTADORES 28
N° de Maq.
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
COMPACTADORES NEUMATICOS COMPACTADORES NEUMATICOS
INGERSOLLRAND SPA-54 CATERPILLAR PS150C
CAMION IMPRIMADOR 8000LT
MERCEDES BENZ 1114
185
86000
PAVIMENTADORA DE 4,20 Mts
BARBER GRENNE
125
75000
PLANTA DE ASFALTO 80 Ton/hora
BARBER GRENNE
360
450000
104
112000
100
125000
4.1.- CALCULO DEL PROYECTO En base al diagrama de masas de la construcción de una pista de 15000 mts. Cuya primera etapa llega hasta la subrasante, 1. CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES:
Sector
Movimiento tierras Subbase Capa base
29
Tipo de material
δ(s) (Kg/ M3)
Fv
Fc
Conglomerado granular Material clasificado Material triturado
1520 1620 1650
0.85 0.85 0.90
0.87 0.93 0.91
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
2. INFORMACIÓN ADICIONAL:
EXCAVACIÓN
POT. EQUIPO
MARCA Y MODELO
TRACTORES
CAT D7R
HP
240
390000
RELLENOS EQUIPO
MARCA Y MODELO
MOTONIVELADORA
COSTO $us
POTENCIA HP
CAT-16H
285
COMPACTACIÓN EQUIPO
MARCA Y MODELO
POTENCIA HP
VIBROCOMPACTADOR CAT- CS-533E
130
CARGA DEL MATERIAL POT. EQUIPO
CARG. FRONTALES
30
MARCA Y MODELO
CAT 966 G
HP
246
COSTO $us
280000
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
TRANSPORTE
POT. EQUIPO
VOLQUETAS 20 TON (12 M3)
31
MARCA Y MODELO
IVECO 300PC
HP
275
COSTO $us
145000
PLAZO 180 DIAS CALENDARIO, JORNADA LABORAL POR DIA 8 HRS
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
3. VOLUMENES DE EXCAVACION Y RELLENO
CORTE C1 C2 C3 C4 C5 TOTAL
VOLUMEN 38000 14800 15000 84600 20100 172500
UNIDAD M³(s) M³(s) M³(s) M³(s) M³(s)
FV 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 TOTAL
VOLUMEN 32300 12580 12750 71910 17085 153525
UNIDAD M³(c) M³(c) M³(c) M³(c) M³(c)
4. VOLUMENES DE RELLENO
RELLENO R1 R2 R3 R4 R5 TOTAL
VOLUMEN 22400 33500 34000 42500 40100 172500
UNIDAD M³(s) M³(s) M³(s) M³(s) M³(s)
5. SELECCIÓN DEL EQUIPO DE EXCAVACION Y CARGA Para excavar y cargar se necesita tractores, cargadores frontales por lo tanto para seleccionar los equipos se requiere las productividades de cada equipo.
Para la excavación y carga movimiento de tierras se hizo en 5 tramos con sus progresivas para la carretera de : 0-2640 2640-4620 4620-6680 6680-12320 12320-15000
32
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
PRODUCTIVIDADES
MAQUINARIA PARA CORTE Y RELLENO TRAMO
=
0+000 33060,0m3 10660,0m3 1520,0kg/m3 2500,0m
VOLUMEN CORTE = VOLUMEN TRANSPORTE = DENSIDAD(s) =
ALTURA m.s.n.m
=
MODELO
: D d A R a
MODELO
D Vc Vr z
= = = TRACTOR
0,85 0,87 0,150
CAT D7R 10,0m L = 10,0m P = 50,0m/min m = 83,33m/min Fh = 1,34m E =
= = = =
CARGADOR FRONTAL CAT 966G 4,0m3 300,0m q = 115,0m/min k = 0,85 212,0m/min P = 1,5 0,53 min E = 0,75
tipo de cargado= T=
4,5m 1,5 0,9 0,85 0,75
Cap. Volq=
= = = =
POTENCIA: T = Qb = Qs =
,84min 234,67m3/hr 276,09m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
4,55min 49,26m3/hr 57,96m3/hr
V Qb Qs
0,8 min
:
n qc kc P
Fv Fe h
= = = = =
:
MODELO
2+640
VOLQUETA 20 (Ton) IVECO 300PC 2305,0m D = 12,0m3 Tc = 0,8 min 2 Vc = 416,0m/min 4,0m3 Vr = 583,3m/min 3,0min 0,85 tf = 1E = 0,87
= =
293,25m3/hr 345,0m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
15,82min 25,81m3/hr 30,36m3/hr
HORAS EQUIPO
VOLUMEN DE TRABAJO
PRODUCTIVIDAD
Nº DE MAQ.
CAT D7R CAT 966G
33060,0m3 33060,0m3
234,67m3/hr 49,26m3/hr
1 5
150 150
150 135
0 15
CAT 966G. 20 (Ton) IVECO
10660,0m3 10660,0m3
293,25m3/hr 25,81m3/hr
1 3
150 150
150 138
0 12
DURACION DEL TRAMO :
33
PLAZO (Hrs)
150,0Hrs
PRODUCTIVA
IMPRODUCTIVA
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
MAQUINARIA PARA CORTE Y RELLENO TRAMO
=
2+640 12876,0m3 10660,0m3 1520,0kg/m3 2500,0m
VOLUMEN CORTE = VOLUMEN TRANSPORTE = DENSIDAD(s) =
ALTURA m.s.n.m MODELO
= : D d A R a
MODELO
CAT D7R 10,0m L = 10,0m P = 50,0m/min m = 83,33m/min Fh = 1,34m E =
= = = =
CARGADOR FRONTAL CAT 966G 4,0m3 300,0m q = 115,0m/min k = 0,85 212,0m/min P = 1,5 0,53 min E = 0,75
tipo de cargado= T=
0,85 0,87 0,15
4,5m 1,5 0,9 0,85 0,75
Cap. Volq=
= = = =
POTENCIA: T = Qb = Qs =
,84min 234,67m3/hr 276,09m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
4,55min 49,26m3/hr 57,96m3/hr
V Qb Qs
0,8 min
:
n qc kc P
Fv = Fe = h = TRACTOR
= = = = =
: D Vc Vr z
MODELO
4+620
VOLQUETA 20 (Ton) IVECO 300PC 4610,0m D = 12,0m3 Tc = 0,8 min 416,0m/min 2 Vc = 583,3m/min 4,0m3 Vr = 3,0min 0,85 tf = 1E = 0,87
= =
293,25m3/hr 345,0m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
28,63min 14,26m3/hr 16,77m3/hr
HORAS
VOLUMEN DE TRABAJO
PRODUCTIVIDAD
Nº DE MAQ.
CAT D7R CAT 966G
12876,0m3 12876,0m3
234,67m3/hr 49,26m3/hr
1 2
150 150
150 131
0 19
CAT 966G. 20 (Ton) IVECO
10660,0m3 10660,0m3
293,25m3/hr 14,26m3/hr
1 5
150 150
150 150
0 0
EQUIPO
DURACION DEL TRAMO :
34
PLAZO (Hrs)
150,0Hrs
PRODUCTIVA
IMPRODUCTIVA
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
MAQUINARIA PARA CORTE Y RELLENO TRAMO
=
4+620 -
6+680 x
13050,0m3 8489,0m3 1520,0kg/m3 2500,0m
VOLUMEN CORTE = VOLUMEN TRANSPORTE = DENSIDAD(s) =
ALTURA m.s.n.m
=
MODELO
: D 0d A R a
Fv Fe h
= = = = =
CAT D7R 10,0m L = 10,0m P = 50,0m/min m = 83,33m/min Fh = 1,34m E =
= = = =
CAT 966G 300,0m q = 115,0m/min k = 212,0m/min P = 0,53 min E =
= = = TRACTOR
0,85 0,87 0,15
4,5m 1,5 0,9 0,85 0,75
POTENCIA: T = Qb = Qs =
,84min 234,67m3/hr 276,09m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
4,55min 49,26m3/hr 57,96m3/hr
CARGADOR FRONTAL MODELO
: D Vc Vr z
tipo de cargado= T=
MODELO
V Qb Qs
0,8 min VOLQUETA 20 (Ton) IVECO 300PC 6665,0m D = 12,0m3 Tc = 0,8 min 2 Vc = 416,0m/min 4,0m3 Vr = 583,3m/min 3,0min 0,85 tf = 1E = 0,87
: Cap. Volq=
n qc kc P
4,0m3 0,85 1,5 0,75
= = = =
= =
293,25m3/hr 345,0m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
40,06min 10,19m3/hr 11,99m3/hr
HORAS
VOLUMEN DE TRABAJO
PRODUCTIVIDAD
Nº DE MAQ.
CAT D7R CAT 966G
13050,0m3 13050,0m3
234,67m3/hr 49,26m3/hr
1 2
150 150
150 133
0 17
CAT 966G. 20 (Ton) IVECO
8489,0m3 8489,0m3
293,25m3/hr 10,19m3/hr
1 6
150 150
150 139
0 11
EQUIPO
DURACION DEL TRAMO :
35
PLAZO (Hrs)
150,0Hrs
PRODUCTIVA
IMPRODUCTIVA
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
MAQUINARIA PARA CORTE Y RELLENO TRAMO
=
6+680 73602,0m3 31102,0m3 1520,0kg/m3 2500,0m
VOLUMEN CORTE = VOLUMEN TRANSPORTE = DENSIDAD(s) =
ALTURA m.s.n.m
=
MODELO
: D d A R a
MODELO
D Vc Vr z
Fv Fe h TRACTOR
CAT D7R 10,0m L = 10,0m P = 50,0m/min m = 83,33m/min Fh = 1,34m E =
= = = =
CARGADOR FRONTAL CAT 966G 4,0m3 300,0m q = 115,0m/min k = 0,85 212,0m/min P = 1,5 0,53 min E = 0,75
tipo de cargado=
0,85 0,87 0,15
4,5m 1,5 0,9 0,85 0,75
Cap. Volq=
= = = =
,84min 234,67m3/hr 276,09m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
4,55min 49,26m3/hr 57,96m3/hr
Qb Qs
0,8 min
:
POTENCIA: T = Qb = Qs =
V
T=
n qc kc P
= = =
= = = = =
:
MODELO
12+320
VOLQUETA 20 (Ton) IVECO 300PC 3810,0m D = 12,0m3 Tc = 0,8 min 416,0m/min 2 Vc = 583,3m/min 4,0m3 Vr = 3,0min 0,85 tf = 1E = 0,87
= =
293,25m3/hr 345,0m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
24,19min 16,88m3/hr 19,86m3/hr
HORAS EQUIPO
VOLUMEN DE TRABAJO
PRODUCTIVIDAD
Nº DE MAQ.
CAT D7R CAT 966G
73602,0m3 73602,0m3
234,67m3/hr 49,26m3/hr
3 10
150 150
IMPRODUCT IVA 150 0 150 0
CAT 966G. 20 (Ton) IVECO
31102,0m3 31102,0m3
293,25m3/hr 16,88m3/hr
1 13
150 150
150 142
DURACION DEL TRAMO :
36
PLAZO (Hrs)
150,0Hrs
PRODUCTIVA
0 8
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
MAQUINARIA PARA CORTE Y RELLENO TRAMO
=
12+320 17487,0m3 22613,0m3 1520,0kg/m3 2500,0m
VOLUMEN CORTE = VOLUMEN TRANSPORTE = DENSIDAD(s) =
ALTURA m.s.n.m
=
MODELO
: D d A R a
MODELO
D Vc Vr z
= = = TRACTOR
0,89 0,89 0,15
CAT D7R 10,0m L = 10,0m P = 50,0m/min m = 83,33m/min Fh = 1,34m E =
= = = =
CARGADOR FRONTAL CAT 966G 4,0m3 300,0m q = 115,0m/min k = 0,85 212,0m/min P = 1,5 0,53 min E = 0,75
tipo de cargado= T=
4,5m 1,5 0,9 0,85 0,75
Cap. Volq=
= = = =
POTENCIA: T = Qb = Qs =
,84min 245,72m3/hr 276,09m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
4,55min 51,58m3/hr 57,96m3/hr
V Qb Qs
0,8 min
:
n qc kc P
Fv Fe h
= = = = =
:
MODELO
15+000
VOLQUETA 20 (Ton) IVECO 300PC 4170,0m D = 12,0m3 Tc = 0,8 min 2 Vc = 416,0m/min 4,0m3 Vr = 583,3m/min 0,85 tf = 3,0min 1E = 0,87
= =
307,05m3/hr 345,0m3/hr
POTENCIA: T = Qb = Qs =
26,19min 16,32m3/hr 18,34m3/hr
HORAS EQUIPO
VOLUMEN DE TRABAJO
PRODUCTIVIDAD
Nº DE MAQ.
CAT D7R CAT 966G
17487,0m3 17487,0m3
245,72m3/hr 51,58m3/hr
1 3
150 150
150 114
0 36
CAT 966G. 20 (Ton) IVECO
22613,0m3 22613,0m3
307,05m3/hr 16,32m3/hr
1 10
150 150 150,0Hrs
150 139
0 11
DURACION DEL TRAMO :
PLAZO (Hrs)
PRODUCTIVA
IMPRODUCTIVA
6. SELECCIÓN DEL EQUIPO DE CONSTRUCCION DE TERRAPLENES Para la construcción de la capa subbase y base tomamos en cuenta hallando las productividades de cada maquina. Y tomando en cuenta cada 500 mts hallando las horas prodductivas e improductivas
37
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
7. SELECCIÓN DE EQUIPO DE CONSTRUCCION PARA LA PAVIMENTACION Para la pavimentación utilizamos diferentes maquinas hallando primero el volumen de la pavimentación con su espesor de acuerdo a eso calculamos con el ancho de traslape y la longitud de la carretera y con esos datos proseguimos a calcular la productividad de la pavimentación para cada tramo de 500 en 15 km. CARPETA ASFALTICA
38
39
MOVIMIENTO DE TIERRA Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn CAPA SUBBASE Motoniveladora CAT 140 H Camion aguatero 10000 lt Compactador DYNAPAC CA-25PA Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 20Tn CAPA BASSE Motoniveladora CAT 140 H Camion aguatero 10000 lt Compactador DYNAPAC CA-25PA Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 20Tn PAVIMENTACION Planta de asfalto Compactador neumatico CAMION IMPRIMADORES 8000(LT) MERCEDES Cargador frontal CAT 938G Pavimentadora Volquetas de 20Tn
EQUIPO
23,18 8,78 3,87 20,28 10,35 12,42 72,55 25,79 23,62 50,44 30,58 57,83 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 33,96 9,43 9,22 15,09 11,79 35,85 12,6 4,77 3,87 12,25 5,625 6,75 23,18 8,78 7,12 20,28 10,35 12,42 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,9 0,9 0,9 1 0,9 0,9 12 12 12 12 12 12 56000 21200 17200 49000 25000 30000
2000 2000 2000 2000 2000 2000
10 10 10 10 10 10
360 100 185 160 125 380
280000 106000 86000 245000 125000 150000
22,35 7,20 11,18 20,28 12,42 54,77 34,68 32,33 50,44 57,83 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 17,45 20,75 12,26 15,09 35,85 12,15 3,915 6,075 12,25 6,75 22,35 7,20 11,18 20,28 12,42 0,53 0,53 0,53 0,53 0,53 0,9 0,9 0,9 1 0,9
12 12 12 12 12
54000 17400 27000 49000 30000
2000 2000 2000 2000 2000
10 10 10 10 10 270000
87000 135000 245000 150000
185 220 130 160 380 87000 135000 245000 150000
22,35 7,20 11,18 20,28 12,42 54,77 34,68 32,33 50,44 57,83 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 12,15 3,915 6,075 12,25 6,75 22,35 7,20 11,18 20,28 12,42
0,53 0,53 0,53 0,53 0,53
0,9 0,9 0,9 1 0,9
12 12 12 12 12
270000
2000 2000 2000 2000 2000
10 10 10 10 10
185 220 130 160 380
54000 17400 27000 49000 30000
29,43 20,28 20,28 12,42 72,43 50,44 50,44 57,83 2,81 2,81 2,81 2,81
17,55 12,25 12,25 6,75
29,43 20,28 20,28 12,42
0,53 0,53 0,53 0,53
0,9 1 1 0,9
12 12 12 12
390000 245000 245000 150000
2000 2000 2000 2000
10 10 10 10
78000 49000 49000 30000
22,64 15,09 15,09 35,85 1,00 17,45 20,75 12,26 15,09 35,85
COSTO HORARIO Costo Operación Depreciació Costo Valor Resid. Interés Coef.Prop. Costo Litro Vida util Hrs.trab.por MANT. "M" Materiales Mano de Productivo Improductiv ne Equipo ($us) Vr 20% anual (%) "i" "k" Diesel ($us) (años) ''n'' año "Ha" o ($us) ($us) obra "Mat" Intereses "Vt"
240 160 160 380
Pot. (HP)
COSTO HORARIO DE OPERACION DE EQUIPOS (PLANILLA)
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
8. COSTO DE OPERACIÓN PLANILLA DNR
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
9. COSTO DE OPERACIÓN PARA LOS 5 TRAMOS EN MOVIMIENTO DE TIERRAS
COSTO DE OPERACIÓN TRAMO
= EQUIPO
Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn
0+000 - 2+600 Costo Horario de Costo total de operación Operaciones Productivas Improductivas Productivo Improductivo ($us) MOVIMIENTO DE TIERRAS 1 150 0 72,43 29,43 10864,2742 5 135 15 50,44 20,28 35567,5938 1 150 0 50,44 20,28 7565,8356 3 138 12 57,83 12,42 24388,0044
N° Maq.
Total Hrs. Trabajadas
COSTO TOTAL DEL TRAMO ($us) =
78385,7080
COSTO DE OPERACIÓN TRAMO
= EQUIPO
Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn
2+600 - 4+620 Costo Horario de Costo total de operación Operaciones Productivas Improductivas Productivo Improductivo ($us) MOVIMIENTO DE TIERRA 1 150 0 72,43 29,43 10864,2742 2 131 19 50,44 20,28 13985,8019 1 150 0 50,44 20,28 7565,8356 5 150 0 57,83 12,42 43371,2293
N° Maq.
Total Hrs. Trabajadas
COSTO TOTAL DEL TRAMO ($us) =
75787,1410
COSTO DE OPERACIÓN TRAMO
= EQUIPO
Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn COSTO TOTAL DEL TRAMO ($us) =
40
4+620 - 6+680 Costo Horario de Costo total de operación Operaciones Productivas Improductivas Productivo Improductivo ($us) MOVIMIENTO DE TIERRA 1 150 0 72,43 29,43 10864,2742 2 133 17 50,44 20,28 14106,4197 1 150 0 50,44 20,28 7565,8356 6 139 11 57,83 12,42 49048,4643
N° Maq.
Total Hrs. Trabajadas
81584,9938
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
COSTO DE OPERACIÓN TRAMO
= EQUIPO
Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn
6+680 - 12+320 N° Maq.
Total Hrs. Trabajadas
Costo Horario de operación
Productivas Improductivas Productivo MOVIMIENTO DE TIERRA 3 150 0 72,43 10 150 0 50,44 1 150 0 50,44 13 142 8 57,83
Costo total de Operaciones Improductivo ($us) 29,43 20,28 20,28 12,42
COSTO TOTAL DEL TRAMO ($us) =
32592,8227 75658,3559 7565,8356 108042,6335 223859,6477
COSTO DE OPERACIÓN TRAMO
= EQUIPO
Tactor CAT D7R Cargador frontal CAT 938G Cargador frontal CAT 938G Volquetas de 18Tn COSTO TOTAL DEL TRAMO ($us) =
41
12+320 - 15+000 N° Maq.
Total Hrs. Trabajadas
Costo Horario de operación
Productivas Improductivas Productivo MOVIMIENTO DE TIERRA 1 150 0 72,43 3 114 36 50,44 1 150 0 50,44 10 139 11 57,83
Costo total de Operaciones Improductivo ($us) 29,43 20,28 20,28 12,42
10864,2742 19440,8255 7565,8356 81747,4404 119618,3758
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
10. COSTO DE OPERACIÓN PARA CADA TRAMO DE 500 MTS
42
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
11. COSTO TOTAL
TRAMO
0+000-0+500 0+500-0+1000 1+000-1+500 1+500-2+000 2+000-2+500 2+500-3+000 3+000-3+500 3+500-4+000 4+000-4+500 4+500-5+000 5+000-5+500 5+500-6+000 6+000-6+500 6+500-7+000 7+000-7+500 7+500-8+000 8+000-8+500 8+500-9+000 9+000-9+500 9+500-10+000 10+000-10+500 10+500-11+000 11+000-11+500 11+500-12+000 12+000-12+500 12+500-13+000 13+000-13+500 13+500-14+000 14+000-14+500 14+500-15+000 TOTAL
43
COSTO GENERAL DE OPERACIÓN CAPA SUBBASE, CAPA BASE, PAVIMENTACI 18890,89864 17629,62673 14467,9267 18085,88398 17665,38365 17130,38087 16830,94927 17206,04034 17525,7287 16298,70966 19216,99217 17572,96151 19461,10623 20007,84086 20371,1149 20917,84954 21298,19136 21835,3321 22200,42971 22472,88524 23127,50616 23445,37095 23944,87277 24369,4104 25286,89297 25697,39983 26060,67388 26060,67388 26987,75033 26987,75033 629054,5337
TRAMO 0+000-2+600 2+600-4+620 4+620-6+680 6+680-12+320 12+320-15+000 TOTAL
COSTO GENERAL DE OPERACIÓN DE MOVIMIENTO DE TIERRAS 78385,70796 75787,14097 81584,99376 223859,6477 119618,3758 579235,8662
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
12. PRESUPUESTO GENERAL
TABLA RESUMEN COSTO GENERAL DEL PROYECTO
44
1208290,4 $ 8409701,183 BS
PROYECTO FINAL SEMESTRE II/2017 DOCENTE: AYLLON ACOSTA JAIME
MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION
4.2. CONCLUSIONES Luego de la finalidad del trabajo, podemos resaltar como colusiones los siguientes:
45
El movimiento de tierras, la conformación de terraplenes, de capa base, etc es un trabajo que necesita una buena organización de todo un equipo en conjunto ya que en el desarrollo de la obra se presentan diferentes situaciones las cuales a su vez se van desmembrando en otras que requieren de un control y seguimiento muy de cerca y detallado. Es importante también tener un buen conocimiento de la obra, por tramos en conjunto y de sus características para asi poder desarrollar un buen trabajo desde la compensación de volúmenes pasando por la selección de maquinaria y la construcción de la carretera en si. Por otra parte es muy significativo no descuidar los detalles que se presentan en ya sea en el calculo de los volúmenes que podamos realizar o en las conversiones de unidades de banco a compactado ya que cada material cuenta con características como su densidad y su uso, ya sea como material en exceso, material de relleno o material para las capas de la carretera. Finalizando uno de los trabajos conluyentes pero no menos importantes es la elaboración de la planilla de costo la cual nos da un detalle del costo de el trabajo que estamos realizando y también nos muestra un detalle de los costos de operación de cada maquina. Lo anterior es muy importante para nostros ya que nos muestra si el desarrollo de la obra es viable o si se cuenta con el presupuesto necesario para llevar a cabo el trabajo.