• Author / Uploaded
• Elvis Cassely Torres Chuquillanqui

Citation preview

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

U E. C. CAMINOS II XXXXX TITULO XXXXX DEFINICION El vehículo volquete es normalmente utilizado para transportar material. El tipo de material a descargar por el sistema de basculamiento ha de tener unas cualidades especiales para que no se dañen, por ejemplo: arena, piedra, escombro, basura, etc. Su utilización más común es en obras de excavaciones, rellenos y transporte de piedra o arena. El basculamiento de la caja de carga se realiza por medio de un sistema hidráulico, compuesto de un depósito de aceite, de una bomba y normalmente, de uno o varios cilindros de tipo telescópico (aunque no es este nuestro caso) que actúan de empuje sobre la caja de carga. Por este motivo y solo para su desplazamiento, el remolque depende siempre de un tractor y, particularmente, de los dispositivos auxiliares yacitados, tales como la bomba hidráulica, el torno o el compresor de aire o de generador eléctrico.

ELEMENTOS ESPECIFICOS DE TRANSPORTE: Para proyectos cortos, enteramente fuera de la carretera, el volquete presenta más ventajas que el camión. Esto es debido a que su aceleración es superior, el vaciado es más rápido, los neumáticos gigantes a presión y la robustez de todo el aparato motor permiten trabajar en cualquier terreno e incluso estando hundido en el barro hasta los cubos de las ruedas. Se emplean en las obras de movimiento de tierra por su gran movilidad y rapidez, así como la gran adaptabilidad para trabajos fuera de las carreteras y en suelos vírgenes, aunque a veces llegan a transitar por los caminos y por buenas pistas. Se clasifican a menudo en la categoría de los camiones, pero en realidad se encuentran entre el grupo del tractor-remolque y del camión, aunque de todas maneras es considerado como equipo del tipo pesado. En la actualidad se construyen modelos aún más pequeños que los normales que funcionan a base de gasolina y como carretillas motorizadas. PARTES DE UN VOLQUETE

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

U E. C. CAMINOS II

NORMAS SOBRE LOS VEHÍCULOS VOLQUETES a) Situación de la carga con un mismo tipo de material: Se debe intentar que el centro de gravedad del material se encuentre sobre el centro de gravedad de la caja de carga, tal y como se indican en las figuras.

COMPONENTES DE CICLO DE TRANSPORTE Es el tiempo necesario que invierte una máquina en hacer el trabajo completo en un viaje de ida y vuelta. En este tiempo de demora están incluidas todas las operaciones necesarias para realizar

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

U E. C. CAMINOS II el trabajo correspondiente, por una vez, por ejemplo, en el caso dela mototraílla: excavación, carga, acarreo, descarga y retorno al lugar original. Entonces, el ciclo es el tiempo invertido por la máquina en realizar todas estas operaciones completas cada vez.

Durante la ejecución de una obra, es fácil averiguar este tiempo de ciclo mediante observaciones prácticas, de las cuales se obtendrá los promedios respectivos. Pero cuando aún no se inicia una obra es necesario determinar este ciclo basándose en la capacidad de la máquina, requerimientos de potencia, limitaciones de obra, etc., a fin de idear el plan más adecuado para la utilización del equipo. PRODUCIONES HORARIAS DE LOS VOLQUETES La producción horaria de un volquete se determina mediante la expresión:

El tiempo total de ciclo se obtiene sumando a los tiempos fijos de carga, maniobras, etc. Los tiempos invertidos en el trayecto de ida cargada y en el de vuelta vacío. A continuación, se expone la metodología de cálculo del rendimiento y dimensionamiento de una flota de volquetes. TIEMPO FIJO DE CARGA, MANIOBRA Y DESCARGA Y ESPERAS El tiempo de carga de un volquete es función de la capacidad de la excavadora o pala

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

U E. C. CAMINOS II que se utilice y la duración del ciclo de las mismas. Este tiempo puede obtenerse, pues, a partir de las expresiones:

TRANSPORTE DE VOLQUETES El transporte con volquetes es una actividad que debe ser adecuadamente controlada ya que es uno de los principales puntos de fuga de recursos, este control es tedioso por la cantidad de unidades que normalmente se requieren. Pueden presentarse 2 situaciones: a) Estar a cargo directamente de los volquetes b) Contratar el transporte por m3-km. a) Control de Volquetes El control de volquetes debe ser realizado en forma minuciosa, a fin de evitar las pérdidas de tiempo y corregir las maniobras de carga, giro y descarga Tarjeta de Control de Volquetes Obra

Carretera Hualgayoc - Bambamarca

Actividad Unidad

Transporte de base Volquete WQ-4931

Salida 06:00 09:25 14:20 18:30

Cantera Llegada 09:15 13:00 18:00 21:30

Plataforma Salida Llegada 07:30 07:20 11:05 11:00 16:00 15:50 19:30 19:20

Fecha

11.09.01

Observaciones

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

U E. C. CAMINOS II con esta tarjeta de control se grafica la secuencia del trabajo realizado

Cantera

Plataforma

Esto nos sirve para controlar el costo del transporte: Para el caso del ejemplo se tiene Inicio Termino Almuerzo y Refrigerio Duración del Transporte =

: : :

06:00 21:30 01:30

14 Hrs.

Esto se paga de la siguiente forma: Equipo

=

Mano de Obra

=

14.0 hrs. 8 + 2(1.6) + 4(2.0)

=

19.2 hrs.

Si el volquete es de 15 m3, en 4 vueltas ha transportado 60 m3 Respecto al costo: Descripción Camion Volquete Operador

Unidad hm hh

Cantidad 14.00 19.00

P.U. 30.00 10.00

Parcial 420.00 190.00

Costo de la jornada

Volumen Transportado

=

Costo/m3 (Transporte)

=

610.00

60 m3 U.S. $

10.17 /m3

Este valor debe compararse con lo presupuestado y con los rendimientos de otros volquetes a fin de optimizar el transporte.

b) Contratar el transporte por m3km Esto se refiere cuando se contrata el transporte por m3-km, esta unidad se refiere al trabajo de transportar 1 m3 a la distancia de 1 km. Eje m. 10 m3-km km

1 m3 transportado a 10 10 m3 transportados a 1 km 5 m3 transportados a 2 km 2 m3 transportados a 5 km 2.5 m3 transportados a 4 km 4 m3 transportados a 2.5 km y otras combinaciones

El concepto de este tipo de medida del transporte, se basa en el concepto de centro de masas y centro de gravedad, es decir se idealiza el sistema como si todo el volumen a transportar estuviese concentrado en un punto (centro de masa del volumen) y fuese a ser transportado a un solo punto (centro de gravedad del tramo) Forma medición

de

El transporte por lo general se mide en las siguientes partidas: Item 4.00 4.01 4.02 4.03 4.01

Concepto TRANSPORTE Transporte de material hasta 1 km Transporte de material a más de 1 km Transporte de mezcla asfáltica hasta 1 km Transporte de mezcla asfáltica a más de 1 km

Und

Metrado

P.U.

m3-km m3-km m3-km m3-km

Transporte de material Comprende el transporte de excedentes de corte, relleno, material de cantera, agregados, sub base, base, tratamiento superficiales, escombros y todo transporte en general Transporte asfáltica

de

mezcla

Comprende el transporte de mezcla asfáltica desde la planta hasta el lugar de colocación de la carpeta asfáltica.

CICLO DE TRANSPORTE Este concepto cubre todos los trabajos necesarios para efectuar el ciclo básico de transporte, incluido los tiempos fijos y los tiempos variables: Ciclo

=

t1 + (d/v1) + t2 + (d2/v2)

Donde:

t1 t2 v1 v2

= = = = d =

Tiempo para la maniobra de carga del volquete (minutos) Tiempo para la maniobra de descarga del volquete ( minutos) Velocidad del volquete cargado (metros/ minuto) Velocidad del volquete vacío (metros/ minuto) Distancia de transporte en mts

Entonces se tendrá: No. de viajes

=

(Duración de la jornada) / ( Duración del

ciclo) Volumen Transportado

=

(Capacidad del volquete) * ( No. de

viajes) Rendimiento/ día =

(Volumen transportado)

Costo del Transporte/ m3 =

(Costo del equipo + M.O.) / Rendimiento

Ejemplo: d = v1 = v2 =

5.4 km. 30 km/h 40 km/h

Costos Volquete Operador sociales)

t1 t2 Jornada

= = =

4´ 3´ 10 h.

U.S. $ 40.00 / h (incluye combustibles y lubricantes ) U.S. $ 8.00 / h (incluye viaticos y beneficios

Calculo del Ciclo

t1 + (d/v1) + t2 + (d2/v2)

Ciclo

=

Ciclo =

4 + (5,400/(30000/60)) + 3 + (5,400/

(40000/60)) Ciclo =

25.90 ‘

No. de viajes

=

(Duración de la jornada) / ( Duración del ciclo)

No. de viajes

=

(10*60*.9) /(25.90)

No. de viajes

=

20.85

Volumen Transportado

=

= 20 viajes en 10 hrs.

(Capacidad del volquete) * ( No. de

viajes) Volumen Transportado

=

Volumen Transportado

=

300 m3

Rendimiento/ día

=

(Volumen

transportado) Rendimiento/ día = Costo del Transporte/ m3 = Costo del equipo Costo del operador

= =

Costo del Transporte =

15 m3 * ( 20 viajes)

300 m3/d

(Costo del equipo + M.O.) / Rendimiento 10 * 40 8 h*8 + 2h* 12.8

= =

400.00 89.6

489.6

Costo del Transporte/ m3 =

$ 489.6 / 300 m3

Costo del Transporte/ m3 =

$ 1.63 / m3

Este precio hay que analizarlo diariamente y en forma aleatoria por volquete para poder comparar la media estadistica con el precio contratado, corregir las dispersiones. No es recomendable trabajar con resúmenes acumulados o totales de costo, ya que se distorsiona la evaluación del costo promedio. Usualmente para efectos de pago de valorizaciones de carretera se considera como unidad de medida las partidas : • •

Transporte hasta 1 km. Transporte a más de 1 km.

Transporte hasta 1 km. Para el cálculo del rendimiento, se considera el ciclo completo de transporte (tiempos fijos y tiempos variables) y una distancia d igual a 1,000 mts. Transporte a más de 1 km. Para el cálculo del rendimiento, se considera que el ciclo incompleto de transporte (solo tiempo variable) y una distancia d distancia igual a 1,000 mts. METODO DE METRADO Se define: D como la distancia teórica entre el C.G. del origen y el C.G. del destino V como el volumen total a transportar en banco Entonces: a) Si

D

1 km

b.1) Transporte hasta 1 km. Metrado = V

m3-km

b.2) Transporte a más de 1 km. Metrado = (D – 1 ) *V

m3-km

Ejemplo de Aplicación Calcular el transporte pagado la siguiente situación: Ubicación de cantera:

Km. 28+500

Acceso = 5 km.

Características de la carretera Inicio Espesor de la base : Talud del terraplen : Puente Baden de concreto

:Km. 3+200 Fin :Km. 42+700 0.20 mts. ancho de la base: 9.10 H:V 1.5: 1.0 Km. 12+600 al 12+700 Km. 21+450 al 22+920

Desarrollo: Cantera Acceso 5 km. Inicio 3+200

Fin 42+700

Tramo I

Tramo II 28+500

Sección Tipica:

9.10 .20 9.70

Para simplicidad del ejemplo,se considera que todo el tramo es en tangente con sección uniforme. Entonces se tiene: Sección = ( 9.70 + 9.10 ) * .5 * .20 Sección = 0.94 m2 / mt

Calculo de Transporte pagado Transporte Desde

Hasta

Long.

Vol.

km

m3

C.G.

Origen

Dist.

Hasta 1 Km

mas de 1 km

km

m3-km

m3-km

3.20

28.50

25.30

23,782.00

15.85

28.50

17.65

23,782.00

395,970.30

28.50

42.70

14.20

13,348.00

35.60

28.50

12.10

13,348.00

148,162.80

37,130.00

544,133.10

TOTAL

Si hubiese un puente de 130 mts. de luz entre 15.500 al 15.630 y un baden entre 32+400 al 32+650, entonces se tendría Calculo de Transporte pagado Transporte Desde

Hasta

Long.

Vol.

km

m3

C.G.

Origen

Dist.

Hasta 1 Km

mas de 1 km

km

m3-km

m3-km

3.20

15.50

12.30

11,562.00

9.35

28.50

24.15

11,562.00

267,660.30

15.63

28.50

12.87

12,097.80

22.07

28.50

11.44

12,097.80

126,240.54

28.50

32.40

3.90

3,666.00

30.45

28.50

6.95

3,666.00

21,812.70

32.65

42.70

10.05

9,447.00

35.60

28.50

12.10

9,447.00

104,861.70

36,772.80

520,575.24

TOTAL

CONCLUCIONES

En definitiva, lo que se ha pretendido con este trabajo es identificar un volquete y su diseño, a través del cual se ha logrado alcanzar todos los objetivos marcados (funcionalidad, robustez, seguridad). Así mismo se logro identificar la parte del sistema hidráulico para el volteo de la tolva o caja quedando patente que el sistema atiende a unas especificaciones. El rendimiento debe ser eficiente y acorde al tipo de trabajo que va realizar un volquete dependiendo de su potencia y la capacidad de carga m3. La descripción del sistema hidráulico y su esquema de trabajo como también el tipo de aceite para cada caso. El movimiento de tierras es una de las particas en la construcción que más presupuesto abarca por lo cual se requiere ser muy minucioso en el análisis de prepuesto además de la supervisión en el trabajo y rendimiento de las los volquetes, ya que son los encargados de transportar los materiales de préstamo y relleno. Para así lograr una productividad eficiente y pues logremos hacer un buen metrado de la partida de movimiento de tierras, a continuación detallamos algunos pasos a seguir para el tiempo de ciclo de un volquete el cual también dependerá de los factores climáticos así como el estado de las carreteras por donde se va a transportar el material. Es muy importante revisar el tiempo de ciclo de la maquinaria que se va a utilizar en el movimiento de tierras.

RECOMENDACIONES

Debemos tener en cuenta que el usar el factor de frecuencia para calcular el número

de camiones en realidad solo resuelve parte de nuestro problema, pues evita que agreguemos camiones sin cambios en la producción. Lo que realmente importa es reducir la desviación estándar. Para conseguirlo es necesario tener en cuenta que existen dos causas de variabilidad:  La producida por causas comunes.  La producida por causas especiales. La producida por causas comunes o naturales no se puede evitar, lo mejor que podemos hacer es identificarla y aprovechar su conocimiento. Las posibles fuentes de causas comunes son: la capacidad del operador, el desgaste de la máquina.