Planificación de la producción y gestión de maquinaria en movimiento de tierras: factores, costes y técnicas de guiado 3D

Producción: puntos a planificar las condiciones de trabajo

1. Conveniencia de la máquina respecto a la topografía.
2. Orden y combinación de máquinas.
3. Condiciones ambientales del entorno de trabajo.
4. Método constructivo y planificación previa.
5. Habilidad y experiencia del operario y del encargado en este tipo de trabajo.

Grado de mantenimiento

1. Frecuencia de cambios de aceite y engrase.
2. Estado de las útiles de corte.
3. Almacenaje de piezas de recambio y combustibles.

Factores que influyen en el cálculo de la producción

1. Factores inherentes a las máquinas.
2. Capacidad.
3. Ciclo.
4. Factores locales.
5. Factores meteorológicos/climatológicos.
6. Factores geológicos/hidrogeológicos.
7. Factores constructivos.

Tiempos productivos

1. Tiempo principal.
2. Tiempo auxiliar.

Tiempos improductivos

1. Necesarios.
2. Tiempo preparativo-conclusivo.
3. Tiempo de interrupciones tecnológicas.
4. Tiempo de servicio.
5. Tiempo de descanso y necesidades personales.
6. Innecesarios.

Movimiento de tierras: trabajos con excavación

1. Desbroce y tierra vegetal.
2. Desmonte.
3. Préstamos y sanea.
4. Acopio y excavación en mina.

Trabajos con relleno

1. Terraplén.
2. Vertedero.
3. Acopio.
4. Seleccionado.

Factores que afectan al desbroce

1. Vegetación.
2. Empleo final de las tierras desbrozadas.
3. Condiciones del suelo y capacidad de soporte.
4. Especificaciones del pliego.
5. Topografía.
6. Condiciones climáticas.

Factores que influyen en los costes de acarreo

1. Cantidad de material a mover.
2. Tamaño del equipo de carga y transporte.
3. Tipo de material.
4. Pendientes, peraltes y longitud de las vías.
5. Tiempo adjudicado según programación.

Organización de la cantera

1. Dimensionamiento del frente apropiado.
2. Método de extracción.
3. Áreas de extracción y carga perfectamente definidas.
4. Drenaje permanente o temporal en pleno funcionamiento.
5. Espacio suficiente para la circulación y maniobras.
6. Superficie sólida, regular y uniforme.
7. Entrada y salida controlada.

Organización de la ejecución

1. Memoria descriptiva.
2. Informes de laboratorios.
3. Planos, secciones y perfiles.
4. Drenajes.
5. Cronograma.

Factores que influyen en la ejecución

1. Plazo de ejecución.
2. Días laborables.
3. Período del año en que se ejecutará el trabajo.
4. Tipo y cantidad del material a mover en obra.
5. Tipo y cantidad del material a traer a obra.
6. Maquinaria disponible.
7. Organización general de la obra.

Costes y mantenimiento de la maquinaria

Costes de posesión

1. Precio de entrega.
2. Valor residual al reemplazo.
3. Valor a recobrar mediante el trabajo.
4. Intereses.
5. Seguro e impuestos.

Costes de operación

1. Combustible.
2. Lubricantes, filtros, grasas.
3. Neumáticos y tren de rodaje.
4. Reparaciones.
5. Componentes de desgaste especial.
6. Salario del operador.

Factores a analizar para conocer la importancia de cada máquina

1. Producción.
2. Mantenimiento.
3. Calidad.
4. Seguridad.

Tareas a realizar en la finalización de los trabajos asignados a la máquina

1. Limpiar todas las partes de la máquina.
2. Tratamientos para evitar la presencia de oxidación.
3. Engrasar todos los componentes precisos.
4. Retirar el agua de refrigeración.
5. Retirar la batería de la máquina.
6. Cubrir todas las aberturas.
7. Con máquinas de ruedas, colocar bloques de madera para evitar el contacto directo con el suelo.
8. Guardar la máquina en el interior de una nave, con el piso nivelado y un grado de humedad reducido.

Nuevas técnicas de guiado

Proceso de ejecución

1. Definición topográfica del proyecto.
2. Representación topográfica del proyecto en la obra.
3. Interpretación práctica y actualizada del proyecto en cada unidad de obra.
4. Alguien interpreta esta información.
5. Alguien actúa en la máquina.
6. La máquina ejecuta.

Componentes del sistema 3D

1. Equipo de posicionamiento.
2. Equipo de transmisión de datos.
3. Equipo de control.
4. Equipo de automatismo del movimiento de la máquina.

Ventajas del sistema 3D

1. Permite ejecutar cualquier tipo de superficie.
2. Mejora la calidad y homogeneidad del resultado.
3. Aumento de rendimientos.
4. Elimina estacas e hilo, ahorra en topografía y mano de obra.
5. Reducción del riesgo de cometer errores.
6. Mayor seguridad para las personas alrededor de la máquina.
7. Los perfiles discretos se sustituyen por nivelación continua.

Limitaciones del sistema 3D

1. Máxima distancia de trabajo de 350 m.
2. Influencia de condiciones ambientales.
3. 1 estación total y 1 ordenador para cada máquina.
4. Dificultad con varias máquinas en el mismo tajo.
5. La zona de trabajo debe estar libre de obstáculos.
6. Problemas de interferencias con sistemas de transmisión por radio.

Componentes del sistema GPS

1. Equipo posicional (GPS).
2. Equipo de guiado.
3. Sensores de control de la máquina.

Medio ambiente

Aspectos medioambientales relacionados con el movimiento de tierras

1. Producción de ruido.
2. Emisión de polvo y partículas.
3. Generación de residuos (RTP).
4. Elevado consumo de energía.
5. Daños a la vegetación y compactación del terreno.
6. Vertederos.
7. Impacto paisajístico.
8. Afecciones al patrimonio arqueológico.
9. Alteración del drenaje natural y efecto barrera.

Instalaciones de obra (BTM, BVD, BT, BI)

BTM: son el conjunto de instalaciones, facilidades e infraestructuras de carácter provisional necesarios para la correcta dirección, administración y ejecución de la obra. Base de vida: conjunto de servicios e instalaciones destinadas al aseguramiento de las condiciones de trabajo de las personas. Base técnica: conjunto de instalaciones para el aseguramiento y servicios técnicos a las máquinas y la producción. Base industrial: conjunto de instalaciones tecnológicas que se deben prever para la producción de los diferentes productos necesarios en la ejecución de la obra.

Factores que influyen en el dimensionamiento e implantación de la BTM

1. Plazo de ejecución.
2. Tipo, categoría, calidad y volumen de la obra.
3. Lugar de implantación.
4. Disponibilidad de instalaciones y/o servicios.
5. UTE.
6. Condiciones ingeniero-geológicas, topográficas, climatológicas, etc.
7. Regulaciones, ordenanzas y normas locales.

Factores que influyen en la ubicación de la base industrial

1. La capacidad de la planta.
2. Magnitud de la obra.
3. Capacidad de los medios de transporte.
4. Ubicación de las materias primas.
5. Vías de acarreo.
6. Condición de emplazamientos posibles.

Aspectos a tener en cuenta durante la etapa de movimiento de tierras

1. ¿Dónde se colocará la tierra sobrante que no tiene uso?
2. ¿Dónde se colocará la capa vegetal, o es necesario almacenarla sin que estorbe para usarla posteriormente en áreas verdes?
3. Si llueve, ¿cómo se drenará si no están existentes los drenajes definitivos?
4. ¿Cuál es el orden en que deben realizarse los movimientos de tierras?
5. ¿Cuáles son los caminos para transitar provisionalmente? ¿Deben acordarse previamente o dejarse a la espontaneidad su realización?

Aspectos a tener en cuenta durante la etapa de construcción civil

1. ¿Dónde deben colocarse la arena y la piedra para la fabricación de hormigón?
2. ¿Dónde se almacenará el cemento y de qué dimensiones será el almacén?
3. ¿Dónde serán los lugares de ubicación de las centrales de hormigón u hormigoneras?
4. ¿Dónde se colocarán los talleres de ferralla, carpintería y demás almacenes necesarios?

Aspectos a tener en cuenta durante la etapa de montaje

1. ¿Dónde se almacenará la estructura y la maquinaria?
2. ¿Requerirán de almacén cubierto o pueden almacenarse al descubierto?
3. ¿Se dispone de suministro eléctrico suficiente para las necesidades de alumbrado provisional, para las instalaciones y servicios provisionales, para la maquinaria de montaje y para las pruebas de la maquinaria tecnológica?

Trámites previos del proyecto y/o contrato

1. Autorizaciones oficiales de terceros.
2. Ocupación de terreno.
3. Restitución de servicios afectados.
4. Afectación de bienes a terceros.

Trámites previos del constructor

1. Permisos oficiales convencionales.
2. Autorizaciones especiales.
3. Planes/estudios preceptivos.
4. Ocupación de terrenos adicionales.

Gestión de equipos de construcción

Aspectos del entorno

1. Condiciones geológicas.
2. Condiciones climáticas.
3. Condiciones locales.
4. Condiciones del emplazamiento.
5. Transporte.
6. Electricidad, combustible, agua.
7. Mano de obra.
8. Trabajos relacionados en la zona de la obra.
9. Autorizaciones.

Consideraciones generales para la elección de máquinas

1. ¿Puede la máquina trabajar con el suelo y el terreno en cuestión?
2. ¿Se puede alcanzar la calidad requerida?
3. ¿Puede la máquina dañar o estropear la calidad de las estructuras existentes?
4. ¿Puede la máquina soportar el volumen de trabajo eficientemente?
5. ¿El coste de las operaciones y de la producción son adecuados?
6. ¿Es reutilizable y fácil de mantener?
7. ¿Supondrá la automatización una reducción de la mano de obra?
8. ¿Dará problemas de seguridad o medioambientales?
9. ¿Es próxima, rápida y puede ser usada en cualquier sitio?

Factores que influyen en la selección de máquinas

1. La naturaleza de la operación.
2. El tipo de suelo, excavabilidad del material a manipular.
3. La distancia de transporte.
4. Las condiciones climáticas.
5. Factores indirectos relacionados con el proyecto.
6. Producción necesaria.
7. Caminos de rodadura: factores legales, orografía, etc.
8. Puntos infranqueables.
9. Concordancia, en cuanto a rendimientos de los equipos.
10. Coste comparativo de los equipos posibles.

Compensación de tierras

Excavabilidad del terreno

1. Excavación en roca.
2. Excavación en terreno de tránsito.
3. Excavación en tierra.

Equipos para arranque y carga

• En tierra: buldócer + cargadora, buldócer + mototraílla, retroexcavadora.
• En tránsito: buldócer + cargadora, buldócer + retro.
• En roca: voladura + retro, voladura + pala con ruedas, retro + martillo.