UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION
ESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
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Contenido INTRODUCCIN ........................................................................................................................ 3
OBJETIVO ................................................................................................................................. 3
EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS .............................................. 3
EQUIPOS EMPLEADOS EN LAS CANTERAS .............................................................................. 4
1. Zarandas .................................................................................................................... 4
1.1. Tipos de Zarandas .................................................................................................. 4
1.2. Datos de Zarandas Fijas .......................................................................................... 4
1.3. Zaranda Vibradora ................................................................................................. 5
1.4. Datos de zarandas Vibratorias: ............................................................................... 5
2. Trituradora - Chancadoras .......................................................................................... 5
2.1. Tipos de Chancadoras ............................................................................................. 6
2.2. Usos ....................................................................................................................... 7
EQUIPOS PARA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS .................................................................. 7
1. TRACTORES: .................................................................................................................. 7
Datos de Tractores: ........................................................................................................... 8
1.1. Empujadores .......................................................................................................... 8
1.2. Trallas ................................................................................................................... 8
1.3. Rendimiento de un Tractor ..................................................................................... 9
1.4. Rendimiento de una Tralla ..................................................................................... 9
1.5. Trabajos con Empujadores .................................................................................... 10
1.6. Trabajos con Trallas ............................................................................................. 10
2. PALAS MECNICAS ...................................................................................................... 10
2.1. Implementos de una Pala Mecnica ...................................................................... 11
2.2. Uso de las Palas Mecnicas ................................................................................... 11
2.3. Calculo del Rendimiento de las Palas Mecnicas ................................................... 12
2.4. Trabajos con Palas ................................................................................................ 13
2.5. Control de las Palas Mecnicas e Implementos...................................................... 14
3. RETROEXCAVADORA.................................................................................................... 14
4. CAMIN VOLQUETE ..................................................................................................... 14
4.1. Usos de los camiones volquetes ............................................................................ 15
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4.2. Frmula para obtener el nmero de camiones para transportar en una hora un
determinado volumen ..................................................................................................... 16
5. MOTONIVELADORA ..................................................................................................... 16
5.1. Calculo de Rendimiento de la Motoniveladora ...................................................... 17
5.2. Manera de Obtener el Mximo Rendimiento ........................................................ 17
6. RODILLOS .................................................................................................................... 18
6.1. Tipos de rodillos ................................................................................................... 19
7. CAMA BAJA ................................................................................................................. 20
7.1. Manera de obtener el mximo rendimiento .......................................................... 20
8. CAMA ALTA ................................................................................................................. 21
9. CAMIN MIXERS ......................................................................................................... 22
9.1. Tipos .................................................................................................................... 22
9.2. Funcionamiento ................................................................................................... 22
10. CAMIN IMPRIMADOR ............................................................................................ 23
10.1. Productividad de los Camiones Imprimadores ................................................... 24
10.2. Productividad de un camin imprimador ........................................................... 25
10.3. Duracin del Ciclo de Trabajo ............................................................................ 25
11. CAMIN CISTERNA .................................................................................................. 25
12. OTROS EQUIPOS ...................................................................................................... 26
12.1. Cargador frontal ............................................................................................... 26
12.2. Minicargadora .................................................................................................. 27
12.3. Compresoras .................................................................................................... 27
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INTRODUCCIN La exigencia del diseos de carreteras con amplias caractersticas, los grande volmenes de
material que se hace necesario mover, la rapidez con que se exige la ejecucin de los trabajos y la
creciente escasez de mano de obra, hacen que la tcnica moderna de construccin de carreteras
se base ntegramente en el empleo de equipos mecnicos. La industria moderna produce hoy en
da una extensa lnea de maquinaria adaptable a todos los trabajos que se pueden presentar y
puede decirse que, da a da, se van perfeccionado el equipo. La tendencia actual en el diseo de
carreteras exige: mayor rendimiento en el tamao de las mquinas, un operador mltiple,
aumento de la potencia de motores, mejores materiales en la construccin para una mayor
longevidad de las mquinas y sobre todo rapidez.
OBJETIVO El siguiente trabajo tiene como objetivo dar a conocer cules son los equipos esenciales
para la construccin de carreteras, as como tambin explicar los valores de rendimiento y
factibilidad de los mismos.
El trabajo busca enfocar al estudiante a desarrollar una idea ms profunda del
funcionamiento, importancia y desempeo que tienes las maquinarias en la construccin
de carreteras, y as en un futuro cercano el estudiante profesional tenga un mejor criterio
para el desarrollo de su profesin.
EQUIPOS UTILIZADOS PARA LA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS Los equipos de construccin pesados, son herramientas indispensables para poder realizar una
obra de gran o mediana escala. Dichos equipos son mquinas que trabajan con gasolina, petrleo,
electricidad y raras veces con gas. Los trabajos que realizan estas mquinas son: Grandes
movimientos de tierra, excavaciones, traslado de materiales y equipos, mejoramientos de
terrenos, entre otros.
Los principales equipos utilizados, que podemos mencionar en este trabajo son: Los tractores,
palas mecnicas, cargadores, excavadoras, motoniveladoras, compactadores, camiones volquete,
mixers, cisternas, asfaltadores y otras ms.
Para la construccin de carreteras es importante la ubicacin, implementacin y posterior inicio de
la explotacin de una cantera. De la cantera podremos extraer los agregados necesarios para la
construccin de la carretera. Para su explotacin se usaran zarandas y chancadoras.
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EQUIPOS EMPLEADOS EN LAS CANTERAS
1. Zarandas
Llamaremos zaranda a una especie de criba grande
que sirve para limpiar y seleccionar los agregados
en una cantera, quedando dentro de la zaranda
solo las partculas del tamao de la criba (espacio o
abertura)
Las zarandas son una especie de instrumento
rectangular, compuesto de cuatro tablas de forma
circular que sirven como apoyo y de una criba o
malla, el cual est elaborado con alambres de
acero que se intersecan y forman aberturas de un
determinado tamao.
1.1. Tipos de Zarandas
Zaranda fija: las zarandas fijas son las que mencionamos en la descripcin y tambin se puede ver
en la imagen. Estas zarandas son usadas en la mayor parte de canteras de nuestro pas, segn
datos del Ministerio de Energa y Minas, esto se debe a que econmicamente es ms factible, el
gasto que genera es a causa de su instalacin y del mantenimiento que requiera. Sin embargo,
hablando a nivel productivo, las zarandas fijas son muy ineficaces puesto que genera mucho
desperdicio de material y el proceso de produccin es muy lento.
1.2. Datos de Zarandas Fijas
Datos mostrados para zarandas empleadas en canteras
Abertura N4 4
Dimetro de Alambres 1.25 mm 25.4 mm
Calidad SAE 1010 1050 a 1075 Acero Inoxidable
Porcentaje de Abertura en Zarandas
25% de espacio abierto
Cribado ms lento, vida til ms larga.
37% de espacio abierto
Cribado mediano, vida til mediana.
44% de espacio abierto
Cribado ms rpido, vida til ms
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1.3. Zaranda Vibradora
A diferencia del anterior estas zarandas son ms eficaces en lo que a produccin se refiere, y por
su puesto son ms costosa tanto en instalacin ejecucin y mantenimiento.
Las zarandas vibratorias consisten en diferentes capas de mallas, las cuales e ubican una sobre
otra y adems se emplea una vibrador mecnico el cual hace posible que el agregado sea
seleccionado; una vez seleccionado el material estos son transportados con fajas transportadoras
a su respectivo lugar de apilamiento.
La Zaranda Vibratoria se utiliza para filtrar los materiales despus de la trituracin. Tiene varias
capas de tamao variable, capaz de cribar muchos materiales de diferentes tamaos. Es
ampliamente utilizada para la clasificacin y seleccin de materiales en minera, construccin,
transporte, energa, qumicos, entre otros.
1.4. Datos de zarandas Vibratorias:
Especificacin Tamao de
Entrada (mm) Niveles (N)
Capacidad (Tn/Hr)
Area Tamiz (m2)
Peso (Tn)
1200x2500 200 2 8 - 60 7 3.5
1500x3500 300 3 21 - 125 15.75 6.7
1500x3500 300 2 20 - 125 14 5.9
1500x4800 300 4 25 - 150 24 8.7
2100x2600 300 4 50 - 400 50 14.8
Valores tomados de la Empresa ATHEGSUR
2. Trituradora - Chancadoras
Una trituradora, chancadora o chancador, es una mquina que procesa un material de forma que
produce dicho material con trozos de un tamao menor al tamao original. Chancadora es un
dispositivo diseado para disminuir el tamao de los objetos mediante el uso de la fuerza, para
romper y reducir el objeto en una serie de piezas de volumen ms pequeas o compactas.
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La chancadora general, es uno de los equipos ms utilizados en la produccin industrial y mineral
(Incluye a los agregados), se aplica principalmente en la trituracin gruesa y media de las materias
de resistencia a compresin no mayor a 320Mpa, caracteriza por alta relacin de reduccin, alta
produccin, mantenimiento fcil y costo de operacin econmico.
2.1. Tipos de Chancadoras
a. Chancadora de Cono Hidrulico
La chancadora de cono hidrulica, es la nueva
chancadora de cono que tiene el nivel
avanzado, su uso no slo mejora la capacidad
de produccin y la eficiencia de trituracin,
sino tambin amplia el campo de aplicacin,
de la piedra caliza a basalto, de la produccin
de piedra a una variedad de minerales de
trituracin.
b. Trituradora de mandbula
La trituradora de mandbula se destina principalmente al uso de la maquinaria de trituracin de
primer nivel o primaria (trituracin gruesa y media), clasificada en el modelo de oscilacin sencilla,
modelo de oscilacin compleja y el modelo de oscilacin mixta.
La trituradora se clasifica generalmente en el tipo de oscilacin compleja y la sencilla,
destinndose principalmente a la trituracin gruesa y media. En los ltimos aos, ha aparecido la
trituradora de oscilacin mixta, destinada a la trituracin fina; as como la trituradora fuerte de
ferrocromo a microcarbono, que tiene alta intensidad de trituracin y alta dureza.
Sub-Tipos
Hay tres tipos de trituradoras de mandbulas de acuerdo con el lugar que ha sido fijada la placa
mvil:
Trituradora tipo Blake, fijada en el punto ms bajo
Trituradora tipo Dodge, fijada en el punto ms alto
Trituradora tipo Universal, fijada en el punto medio.
c. Trituradora de impacto
Los productos finales son de forma de cubo, sin tensin y grietas. Puede romper diversos
materiales gruesos, medianos y pequeos (granito, caliza, hormign, etc.) con tamaos de hasta
500 mm y resistencia a la compresin de hasta 350Mpa.
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2.2. Usos
Son ampliamente utilizadas la trituracin mediana y fina en las industrias de mineral, ferrocarril,
carretera, energa, cemento, qumica, construccin, etc. Tales como piedra caliza, clinker, escoria,
coque, carbn, etc. El tamao de partcula se puede ajustar de descarga, con diversas
especificaciones de trituracin.
La trituradora de impacto se utiliza generalmente para la trituracin gruesa, mediana y fina, de los
materiales frgiles de hasta mediana dureza; tales como piedra caliza, carbn, carburo de calcio,
cuarzo, dolomita, mineral de sulfuro de hierro, yeso y materias primas qumicas.
EQUIPOS PARA CONSTRUCCIN DE CARRETERAS 1. TRACTORES:
Es una maquina muy generalizada el cual fue diseada, principalmente, para empujar y halar otros
equipos. Es una maquina muy potente con respecto a su motor. Principalmente operan con
combustible fsil, petrleo, y muy rara veces con gasolina.
A pesar de ser muy lentos, en su mayora de modelos en el mercado actual, es compensado con su
alta potencia para realizar mltiples trabajos.
En general encontraremos dos tipos de tractores: los de neumticos y los de oruga (Cadena). Los
tractores de neumticos son empleados en superficies de grava, tierra comn, en roca que estn
ya ligeramente niveladas y lugares donde la oruga no dae el trabajo ya realizado. Los tractores de
oruga trabajan mejor en grava, tierra comn, barro suelto y bajo el agua. En si los tractores de
oruga son ms potentes en superficies donde no exista arena suelta y roca suelta.
Se recomienda que el trabajo
bajo agua se realice hasta un
mximo de 1.75 metros de
profundidad, o hasta que el
agua no cubra por completo a
oruga.
Tractor Oruga o de Cadena
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Datos de Tractores:
Marca Tipo Dimensiones (m)
Peso (Tn) Largo Ancho Alto
Caterpillar
D 4 3.05 2.00 1.55 4.66
D 6 3.77 2.38 1.9 7.8
D 7 4.12 2.46 2.03 11.4
D 8 4.82 2.64 2.29 18.85
Valores mximos tomados solo para la marca Caterpillar
1.1. Empujadores
Los empujadores son accesorios (Lampones) los cuales son acoplados a un tractor, con ellas el
tractor puede cortar, empujar voltear y extender materiales. Dependiendo al tipo de trabajo
realizado podemos clasificarlos como: Bulldozer, Angledozer, Tiltdozer.
Empujador Recto Bulldozer: sirve para realizar trabajos de empujar materiales, se coloca un
lampn de manera fija y en paralelo al eje transversal al tractor. Con respecto a las
dimensiones de este accesorio podemos decir que es el ms pequeo de todos.
Empujador Angular Angledozer: su diseo esta realizado a fin de que el lampn pueda girar
haciendo un ngulo con el eje transversal del tractor hasta un ngulo de 30. El uso que se le
da es para realizar cortes en la superficie terrestre.
Empujador Inclinable Tiltdozer: la particularidad de este lampn es de poder moverlo
verticalmente de modo que una punta del lampn pueda quemar hasta 12 debajo de la otra.
Y de igual forma hacia adelante y atrs. Son usadas para cortes en laderas, empujadores y
volteadores.
Hoy en da los tractores modernos traen consigo un lampn que cumple con las tres
funciones mencionadas.
1.2. Trallas
Son, en esencia, cajones metlicos de
diversas capacidades, montados sobre
ruedas con llantas y accionados mediante
sistemas mecnicos; pueden cargar,
transportar y extender materiales sueltos.
Las trallas son en general de dos tipos: las
que son remolcadas por tractor y las que
tiene su propio motor, tomando as el
nombre de moto-trallas.
Moto - Tralla
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La carga de una tralla se efecta bajando uno de los bordes inferiores de la caja de manera que
esta se incline y raspe le suelo que se trata de cargar, el borde que toca el suelo est provisto de
una cuchilla que al avanzar raspando, hace que el material entre en la caja. La salida del material
se controla mediante una compuerta giratoria que cierra la caja en el momento que el operador
juzgue conveniente.
1.3. Rendimiento de un Tractor
= 60
Dnde:
Q: Capacidad de la pala del empujador
F: Factor de conversin
60: Nmero de minutos en la hora
E: Factor de eficiencia del tractor (80%)
Cm: Tiempo de ciclo de trabajo en minutos
Tractor Metros Cbicos Suelto
Empujador Recto Empujador Angular
D 8 2.4 2.9
D 7 2.2 2.5
D 5 1.4 2.0
D 4 1.2 1.8
1.4. Rendimiento de una Tralla
= 60
(
3
)
Dnde:
Q: Capacidad de la caja de la tralla en material suelto
F: Factor de conversin de los suelos
60: Nmero de minutos en la hora
E: Factor de eficiencia del tractor (80%)
Cm: Tiempo de ciclo de trabajo en minutos
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1.5. Trabajos con Empujadores
Los trabajos que puede realizar un tractor son los siguientes:
1. Trabajos de limpieza de malezas y arboles: gracias a su gran fuerza que posee el tractor
puede remover de manera directa la maleza y en el caso de los rboles, despus de un
corte en sus races.
2. Desbastado: Consiste en mover una capa poco profunda de material suelto para despejar
un terreno amontonando el material a un lado o en un lugar conveniente.
3. Rellenos especiales: consiste en llevar (Empujar) un material especfico hacia un lugar
determinado para poder cubrirlo.
4. Construccin de Zanjas
5. Coretes en Laderas
6. Extendido de Material: Despus de que los volquetes hayan dejado una cantidad de
material los tractores empujan dicho material extendindolo sobre una determinada
superficie.
7. Determinacin de Taludes
Otros trabajos especiales:
1. Empujadores Trabajando lado a lado: Consiste en que dos o ms tractores empujadores
trabajan juntos y a la ves para poder realizar mayores movimientos de tierra.
2. Construccin de Canal
3. Empleo del Empujador en terrenos Helados
4. Removedores de Rocas o Bolones
5. Remocin de Nieve
6. Trabajo de Taludes Verticales
1.6. Trabajos con Trallas
1. Esparcimiento de materiales terrosos y arenosos
2. Expulsin de materiales pegajosos
3. Conservacin de taludes
4. Ejecucin de taludes de Relleno
5. Ejecucin de taludes con tralla
6. Mtodo de acabado de superficies sueltas con tralla
2. PALAS MECNICAS
Llamaremos pala mecnica o pala excavadora a una mquina autopropulsada, sobre neumticos u
orugas, con una estructura capaz de girar al menos 360 (en un sentido y en otro, y de forma
ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga materiales por la accin de la
cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancn, sin que la estructura portante
o chasis se desplace.
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La pala mecnica es una unidad bsica a la que
se adaptan diversos implementos. Se compone
por una caseta, el motor, el aguiln o pluma con
el cual sostendr su equipo (lampn) y puedo
estar montado sobre la plataforma de un
camin.
Las palas se designan generalmente por la
capacidad en volumen de la cuchara (lampn).
En el mercado actual se tiene palas de 0.29 m3
(3/8 de yarda cubica) hasta las palas gigantes de
30.6 m3 (40 yardas cubicas)
2.1. Implementos de una Pala Mecnica
- Implementos para excavacin - Shovel
- Cucharon de arrastre - Dragline
- Cucharon de almeja - Clamshell
- Gra Lifting crane
- Retroexcavadora Trench hoe, Pull shovel o
Back digger
Adems de los descrito anteriormente existe
dos implementos: Cucharon de gafos (Orange
peel bucket) y el Cucharon de garfios
(Grapple), ambos son usados como el
cucharon de almeja y tambin para mover
materiales sueltos.
2.2. Uso de las Palas Mecnicas
El tipo y las dimensiones de la maquina requerida para una operacin determinada dependen de;
- Del rea del proyecto y de la cantidad de tierras por moverse
- Del contenido de humedad y del tamao de las partculas del material.
- De la profundidad de la excavacin
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2.3. Calculo del Rendimiento de las Palas Mecnicas
=3600
Dnde:
3600: nmero de segundo en una hora
Q: Capacidad indicada del cucharon de la pala
f: Factor de conservacin de los suelos
E: Factor de eficiencia de la pala (80%)
K: Factor de eficiencia del cucharon
Cm: Ciclo total de tiempo en segundos
Tipo de Trabajo Tipo de Implemento
Cucharon de Puntas (Shovel)
Cucharon de Arrastre (Dragline)
Excavacin liviana 95% - 100% 95% - 100%
Excavacin de tipo medio 85% - 90% 80% - 90%
Excavacin de tipo medio duro 70% - 80% 65% - 75%
Excavacin dura 50% - 70% 40% - 55%
TIPODE TRABAJO A
REALIZARPALA (SHOVEL)
CUCHARON DE
ARRASTRE
CUHARON DE
ALMEJAGRA
RETROEX
CAVADORA
Excavacion en
generalExcelente Excelente Aceptable - Usable
Excavacion en
cantos
Aceptable en niveles
circularesExcelente Aceptable - Usable
Trabajos iniciale
de excavacionExcelente Aceptable Excelente - Usable
Excavacion
transporte corto
Excelente con
camiones
Aceptable con
camiones
Aceptable con
camiones-
Aplicable con
camiones
Excavacion con
transporte largo
Excelente con
camiones
Aceptable con
camiones
Aceptable con
camiones-
Aplicable con
camiones
Haciendo Talud Usable Usable Usable - Usable
Haciendo relleno Usable Aceptable Aceptable - Usable
Removiendo y
escarificandoUsable - - - Usable
Levantando Usable Usable Usable Excelente Usable
Limpiando Usable - - Usable -
Elevando pesos - Usable Usable Usable -
Rompiendo
pavimentos- - - -
Cavando - Usable Excelente Excelente -
Excavando
trincherasAceptable Aceptable Aceptable - Excelente
Uso de las Palas Mecanicas y sus Implementos
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2.4. Trabajos con Palas
Considerando la obtencin de un mximo rendimiento:
- Trabajo con palas de cuchara (Shovels): Este tipo
de palas es la mejor en excavaciones en general,
cuando el frente de trabajo o pared es de gran
altura. Todo el material deber de estar
previamente aflojado; as como tambin, el lugar
donde se estacionara el equipo debe ser firme y
seguro.
- Trabajo con cucharones de arrastre: Los cucharones de arrastre son indicados para
efectuar excavaciones bajo el nivel del suelo de la mquina y pueden usarse para excavar
bajo el agua. Cuando se desea sacar material de un lugar lejano este equipo es el ideal. Las
cucharas de estos equipos tienen grandes dificultades para poder descargar en un lugar
determinado, por lo que se sugiere emplearlo para apilar el material.
- Trabajo con cucharones de almeja: los cucharones almeja son los indicados para ejecutar
trabajos bajo el agua, para llenado de tolva de descarga y en trabajos de excavacin muy
cuidadosos. Se recomienda no levantar a ms de 60 el lampn para as no daar el
equipo, de igual forma se recomienda usar guas en los cables con el fin de mantener el
cucharon alineado con la mquina.
- Trabajo con gras: las palas tienen una vasta aplicacin en trabajos como gras, esto
gracias a la gran altura y longitud que pueden tener las plumas de este equipo.
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- Trabajo como retroexcavadora: Para el uso de la pala como retroexcavadora, pala de tiro
o zapadora, se le adapta un brazo especial que permite abrir zanjas bajo el nivel de las
orugas de la mquina. Tiene amplia aplicacin para hacer zanjas para tuberas.
2.5. Control de las Palas Mecnicas e Implementos
a. Control de la excavacin
b. Control de la rotacin
c. Control de la descarga control mecnica
3. RETROEXCAVADORA
La retroexcavadora es una mquina que se utiliza para
realizar excavaciones en terrenos. Es una variante de la
pala excavadora. La retroexcavadora se utiliza
habitualmente en obras para el movimiento de tierras,
para realizar rampas en solares, o para abrir surcos
destinados al pasaje de tuberas, cables, drenajes, etc as
como tambin para preparar los sitios donde se asientan
los cimientos de los edificios.
La mquina hunde sobre el terreno una cuchara con la que
arranca los materiales que arrastra y deposita en su
interior.
El chasis puede estar montado sobre cadenas o bien sobre neumticos. En este ltimo caso estn
provistas de gatos hidrulicos para fijar la mquina al suelo.
La retroexcavadora, a diferencia de la excavadora frontal, incide sobre el terreno excavando de
arriba hacia abajo. Es utilizada para trabajar el movimiento de tierras a nivel inferior al plano de
apoyo, o un poco superior a ste.
4. CAMIN VOLQUETE
Los camiones volquetes son quizs la maquinaria ms utilizada en cualquier tipo de obra civil. Son
vehculos automviles que poseen un dispositivo mecnico para volcar la carga que transportan en
un cajn (Tolva) que reposa sobre el chasis del vehculo. La composicin mecnica de la volqueta
depende precisamente del volumen de material que pueda transportar el cajn. Por tal razn, este
tipo de maquinaria de carga cumple una funcin netamente de transporte ya sea dentro de la
misma obra o fuera de ella.
Existen los volquetes ms comnmente utilizadas que son las de 15 metros cbicos. Estas
generalmente poseen solo dos ejes y se pueden utilizar para transporte interno o externo en la
obra.
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Generalmente, dentro de la obra son utilizadas para transportar cualquier tipo de material que por
tiempo, por cantidad y por factibilidad, el ser humano no puede transportar. Fuera de la obra las
volquetas son utilizadas para transportar de las canteras a la obra o viceversa el material que se
requiera llevar all.
4.1. Usos de los camiones volquetes
- Recibir
- Transportar
- Vaciar los materiales
- Ayudar con el extendido
Calculo del nmero de camiones a usar:
= 1 +60 [
1
+ 1 +2
+ 2]
Dnde:
N: Numero de camiones requeridos
n: Nmero de ciclos requeridos para llenar un camin
60: Nmero de segundos en un minuto
V1: Velocidad de un camin cargado (m/min)
T1: Tiempo en minutos necesarios para vasear el volquete
V2: Velocidad del camin descargado (m/min)
T2: Tiempo requerido para que el camin se coloque para cargado
D: Distancia de transporte (m)
Cm: Ciclo total (seg)
Camin Volquete de 20m3
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4.2. Frmula para obtener el nmero de camiones para transportar en una hora un
determinado volumen
=( + + )
60
Dnde:
N: Nmero de camiones requeridos
Y: Volumen movido por el empujador o la tralla
60: Nmero de minutos en una hora
T: tiempo de viaje (min)
L: tiempo de carga (min)
D: Tiempo de descarga (min)
C: capacidad de cada camin (m3)
E: factor de eficiencia (80%)
4.3. Manera de obtener el mximo rendimiento
a. Crguese la tolva a carga colmada siempre que sea posible, solo se dejara de hacer esto si
el camino a recorrer es muy peligroso o est en psimas condiciones.
b. Conserve la tolva limpia y en perfectas condiciones.
c. La carga ms pesada de roca debe de ubicarse en la parte ms prxima para el descargo,
facilitando as el volteo de la tolva.
d. Cuando se cargu concreto mjese bien las paredes de la tolva para as facilitar el vaciado
y la limpieza de la tolva.
e. El transporte debe de realizarse a la mayor velocidad que la seguridad permita y con la
marcha ms alta posible.
f. Siempre que sea posible se recomienda usar dos vas, una para los camiones cargados y
otra para los camiones descargados.
5. MOTONIVELADORA
La motoniveladora es una mquina de construccin con una larga hoja mecnica usada para
nivelar y extender terrenos y crear una superficie llana, tambin se le llama niveladora o
nivelador de caminos. Casi todas las motoniveladoras son equipadas con una segunda cuchilla que
es colocada delante del eje delantero, por esta razn algunas veces a esta mquina tambin le
llaman cuchilla. Son usadas principalmente para el mantenimiento de carreteras.
Dentro de la ingeniera civil el objetivo de la motoniveladora es el nivelado final de las superficies
rugosas realizadas por el equipo pesado o vehculos de ingeniera como lo son las que
excavadoras.
El tamao de la cuchilla depender del uso que vaya a drsele en la construccin, esta puede ir
desde los 2.50 hasta los 7.30 metros.
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5.1. Calculo de Rendimiento de la Motoniveladora
=
+
1 +
Dnde:
P: Nmero de pasadas requerido
D: distancia recorrida en cada pasada
E: factor de eficiencia de la niveladora (80%)
S: velocidad del tractor o de la motoniveladora
Hacia Adelante Hacia atrs
Marcha 1ra 2da 3ra 4ta 5ta 6ta 7ma 8va Alta Baja
K/h Mnima 1.61 2.06 2.94 4.00 4.83 6.60 7.89 12.23 2.20 3.01
Mxima 2.76 4.28 6.12 8.32 10.14 13.68 16.42 25.60 4.60 6.26
5.2. Manera de Obtener el Mximo Rendimiento
a. Seleccin apropiada de la combinacin tractor niveladora. Las niveladoras se
recomienda que tenga un peso de 210 kg por pie lineal.
b. Elimnense las vueltas innecesarias, cuando la niveladora trabaja en longitudes de 300m,
se recomienda que la niveladora vuelva en marcha atrs en vez de dar la vuelta. Cuando la
distancia es mayor a 300 m se recomienda que el equipo de la vuelta y pase la cuchilla por
el lado adyacente a la ida.
c. Tngase las llantas con la presin adecuada
d. Conservacin de los caminos para transporte, si el camino por donde se transita esta en
ptimas condiciones las velocidad es mayor obtenindose as un mejor rendimiento.
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e. Trabajos en tndem, si se desea tener en buenas condiciones todo el camino es mejor
trabajar con varias motoniveladoras para as tener un menor tiempo el mantenimiento de
los caminos.
f. Planteamiento del trabajo, la eficiencia de las motoniveladoras est en funcin a los
nmeros de veces que pasa la cuchilla sobre el terreno, pero ello no quiere decir que a
ms pasadas es mejor, sino que basta con lo necesario.
g. Efecto de la lluvia, para poder realizar el mantenimiento es mejor si antes del trabajo la
lluvia mojado el terreno, terreno hmedo.
h. Velocidad apropiada, un buen trabajo debe realizarse con la velocidad mxima posible que
nos permita las condiciones de trabajo.
Clase de Trabajo Enganchado en:
Conservacin 3 5
Extendido 2 4
Mezclado 4 6
Para hacer zanjas o cunetas 1 2
Formacin de taludes 1
Remocin de nieve 7 8
Desbastado 1 2
Acabado 2 4
i. Nivelacin en retroceso
j. Conservacin
6. RODILLOS
Una apisonadora, aplanadora, compactadora o
rodillo es una mquina pesada que consta de
un tractor y de un cilindro de gran peso que va
delante y funciona a modo de rueda delantera.
Los rodillos se utilizan en construccin para
compactar materiales. Son imprescindibles
durante la construccin de carreteras, tanto en
la sub-base como en las mezclas asflticas,
siendo utilizadas tambin para alisar superficies
u otro tipo de tareas en obras diversas. Para la
compactacin de materiales cohesivos tales
como arcilla se utilizan apisonadoras con
elementos salientes en la superficie del
cilindro, siendo usual denominarlas "pata de
cabra".
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6.1. Tipos de rodillos
1. Rodillos pata de cabra: Estos rodillos estn
formados por tambores metlicos en cuya
superficie exterior van adheridos un nmero
variable de patas de diseo especial tomando el
aspecto de un cilindro erizado de puntas. No
pueden moverse por s solas, necesitan ser
enganchados a otro equipo para poder moverse.
2. Rodillo de tres ruedas: Estos rodillos tienen su propia propulsin, estn formados por
cilindros de fierros o acero dispuestos de tal manera que en la parte delantera va un
cilindro de direccin cuyo ancho es generalmente igual a su dimetro y en la parte
posterior van dos cilindros iguales ms angostos. Su peso vara entre 6 ton y 12 ton.
3. Rodillo tendem: los rodillos tendem consisten en dos o tres tambores metlicos,
aproximadamente del mismo dimetro y del mismo ancho, que van adaptndose uno
detrs del otro a ejes horizontales. Tienen su propia propulsin y todo el equipo
mencionado va montado sobre un fuerte bastidor. Los ms usados de este tipo son los de
dos ejes, su peso vara entre 5 ton y 14 ton.
4. Rodillo de neumtico: consiste en un bastidor en forma de caja al que van acoplados dos
sistemas de ejes, uno adelante y otro atrs. En esos ejes van montados llantas con
neumticos lisas. Los rodillos neumticos puede decirse que son de aplicacin general, se
les recomienda para compactar capas delgadas de material suelto como un terrapln.
5. Rodillos laterales c para bermas: para ciertos trabajos que no puedan hacerse con los
tipos descritos de rodillos, tales como compactacin de bermas, ensanches, etc. Se ha
construido un tipo especial de rodillo que est diseado de manera que el peso gravite
sobre dos ruedas. El peso de este equipo vara entre 2 a 4 toneladas.
6. Rodillo vibratorio: los rodillos que hemos descrito anteriormente ejercen su accin a base
de presionar los materiales en sucesivas pasadas provocando con ayuda de un lubricante
(agua) el acomodo de las partculas, ocasionando as la compactacin. Desde hace unos
aos se ha venido desarrollando con gran xito la compactacin dinmica, el cual incluye
en los tambores de los rodillos un equipo vibrador el cual facilita y mejora en gran medida
el proceso de compactacin.
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7. CAMA BAJA
Mejor llamados remolques, son empleados para poder transportar de manera ms rpida a los
equipos ms pesados como por ejemplo, palas mecnicas, mezcladoras de concreto, tractores y
compresoras. En general son de operacin eficiente cuando el equipo debe de ser transportado
ms de 3.5 km y se recomienda que se les cargue lo ms cerca posible de su capacidad indicada.
7.1. Manera de obtener el mximo rendimiento
a. Deben de ser conservados apropiadamente, revisarlo diariamente medir cuidadosamente
la presin de las llantas y lubricar los ejes y acopamientos.
b. Contrlense los frenos de aire y de mano en cada viaje.
c. Para cargar una maquina sobre el remolque pueden utilizarse pequeas depresiones del
terreno o hacer con el tractor una rampa por la cual la cual subir la mquina que se dese
transportar.
d. Hay rampas de metal que se llevan sobre el remolque y que se las utiliza para cargar
maquinas desde terrenos a nivel. Poseen la forma de cua.
e. Debe de tenerse siempre a un hombre sobre el remolque para poder guiar todo el proceso
de carguo.
f. Una vez que el equipo esta sobre el remolque esta debe asegurarse bien al remolque
mediante cables para evitar un deslizamiento.
g. Para descargar el equipo deben de tomarse las mismas precauciones que para la carga a
fin de evitar daos al remoque haciendo las operaciones en sentido inverso.
Cama baja transportando a una pala
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8. CAMA ALTA
Muy similar a la cama baja, estos remolques sirven para poder transportar, no equipos si no
materiales, como por ejemplo madera, bolsas de cemento, bloques de ladrillos, bloques de kin
kon, entre otros. Si comparamos a ambos equipos, cama baja y alta, se diferencia en la altura que
poseen ambos, por estndar una cama baja no supera el metro de altura, mientras que las camas
altas son mayores a esta altura, 1.20 m.
Neto (Ton) Total (Ton)
4.48 12.48
3.35 19.35
7.1 27.1
5.79 25.79
Remolque (Trailer)
plataforma baja60 10.69 70.69 24 0.76 6 Ton 6x6
27.567.5620
20
8
12 1 6 Ton 6x6
6 Ton 6x60.9 a 112 a 20
6.93 22.93 12 0.84 6 Ton 6x6
2 1/2 Ton 6x60.998Remolque (Trailer)
plataforma baja
Remolque (Trailer)
plataforma baja
Remolque (Trailer)
plataforma baja
Semi remolque
(semi-trailer)
plataforma baja
con articulacion
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Tipo de carroceria Camion para
remolque
PesoCapacidad
(Ton)
Altura
(m)
N de
llantas
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9. CAMIN MIXERS
La hormigonera es un aparato o mquina empleada para la elaboracin del hormign o concreto.
Su principal funcin es la de suplantar el amasado manual de los diferentes elementos que
componen el hormign: cemento, ridos y agua. Los ridos empleados en la elaboracin del
hormign suelen ser gruesos y de elevado peso por lo que la mecanizacin de este proceso
supone una gran descarga de trabajo en la construccin.
9.1. Tipos
Segn el tipo de hormigonera estas pueden ser:
Fijas (o semifijas). Suelen colocarse de forma permanente o semipermanente en el lugar
donde se va construir o en un punto desde donde servir a diversas obras en un tiempo no
crtico para el fraguado de la masa de hormign.
Mviles o porttiles. Son aquellas dotadas de ruedas y que se transportan al lugar donde
va a elaborarse el hormign. Dentro de este tipo podemos destacar los Camiones
hormigonera.
Segn el tipo de motor que llevan, stas pueden ser:
Elctricas - dotadas con motor elctrico. Estas se utilizan para trabajos ms sencillos,
necesitando siempre una toma de corriente o un generador elctrico.
Disel - dotadas con motor que funciona con gas ol. Estas hormigoneras suelen ser de
tamaos grandes dado que el motor disel genera una gran potencia.
Gasolina - dotadas con motor de
gasolina. Este tipo de hormigoneras es
el ms comn dado su alto
rendimiento y la posibilidad de llevar
la mquina en cualquier sitio sin la
necesidad de disponer de
alimentacin con corriente elctrica.
9.2. Funcionamiento
La cuba es llenada en la planta con los ridos, el cemento y el agua en las proporciones exigidas
por el comprador y desde ese momento, aprovechando el transporte el contenido se ir
mezclando. Al llegar a destino el hormign est mezclado.
La descarga se realiza a travs de una canaleta que de forma manual o hidrulica se ajusta a la
inclinacin adecuada permitiendo adems el movimiento de 180 para poder extender el
hormign uniformemente.
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Es el conductor o ayudante del camin el que a travs de unos mandos que se encuentran en un
lateral y de forma que vea en todo momento la descarga del hormign por la canaleta, realiza la
descarga.
Para terminar es imprescindible el limpiado de la cuba despus de la descarga. Para ello el camin
suele llevar un depsito de agua con el mecanismo apropiado para que salga por una manguera a
cierta presin. En algunos pases se le da el nombre de camin malaxador, mixer o simplemente
mezcladora. En algunas partes de Mxico se le conoce como trompo debido a su parecido con el
juguete tradicional.
10. CAMIN IMPRIMADOR
Es un equipo que se utiliza en la aplicacin de
tratamientos superficiales, en la imprimacin de
capas base antes de colocar la carpeta asfltica, en
los riegos de liga, etc. Consiste en un camin sobre
el que se monta un termo tanque provisto de un
sistema de calentamiento, formando por un
quemador de fuel-ol que calienta el tanque
haciendo pasar los gases a travs de tuberas
situadas en su interior. Cuenta, adems, con una
motobomba que permite expulsar el material
ligante a la presin especificada. En el extremo del
tanque est ubicada la barra de riego provista de boquillas, a travs 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 travs de ella cuando no se est regando. La longitud de esta barra vara entre 3 a
8 metros en los modelos ms grandes. En el tanque debe existir un termmetro adecuado para
medir la temperatura del asfalto. Tambin debe existir una conexin 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 a 16000 litros,
existen modelos pequeos para mantenimiento de 1600 litros.
La funcin 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 homognea.
Para asegurar una aplicacin uniforme de asfalto es necesario que:
- La viscosidad y la temperatura del asfalto sean las adecuadas.
- La presin 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 estn fijadas sobre la barra regadora con un ngulo 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
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el adecuado solape de los abanicos de distribucin. Algunos modelos estn 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 camin debe ser constante.
10.1. Productividad de los Camiones Imprimadores
Los servicios de Imprimacin, Riego de Liga y Tratamientos Superficiales se ejecutan utilizando un
camin distribuidor de asfalto, siendo esta mquina la que determina la productividad del equipo
en su conjunto.
El trabajo del camin distribuidor de asfalto se inicia con el cargado del asfalto del depsito o
planta de calentamiento, continua con los procedimientos necesarios para el calentamiento y
circulacin del asfalto entre el tanque y la barra de distribucin.
Cuando se trabaja con C.A.P (cemento asfltico), estos procedimientos demandan un tiempo
mayor, porque el asfalto necesita alcanzar una temperatura cercana a los 140 C, y la circulacin
de este material por la barra de distribucin suele ocasionar la obstruccin de las boquillas de los
esparcidores, por lo cual necesitan estar constantemente calentados con un soplete auxiliar.
Posteriormente el camin imprimador descarga el asfalto en la superficie de la plataforma, a una
tasa previamente establecida.
El tiempo que demanda el trabajo preliminar de carga, el tiempo de descarga y el correspondiente
a las maniobras se considera en un tiempo fijo, que tendr un rango amplio de variacin, de
acuerdo a las caractersticas de cada obra.
La produccin del camin imprimador, en (m2) de superficie imprimada, ser una funcin de la
capacidad del tanque, de la tasa de aplicacin por unidad de rea, de la distancia a la que se
encuentra el depsito y la planta de calentamiento de asfalto.
Para el clculo de produccin, es conveniente utilizar un factor de eficiencia de 0,60, debido a que
el trabajo del camin se realiza sobre las reas liberadas para su aplicacin con riego de asfalto, las
que generalmente son menores que la capacidad de su tanque.
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10.2. Productividad de un camin imprimador
=60
(1 + ) (
2
)
Dnde:
Q: Productividad del camin imprimador en (m2/hra)
C: Capacidad del tanque del camin imprimador ([Litros)
I: Tasa de aplicacin del asfalto (Litros/ m2)
T: Tiempo de duracin 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 correccin por altura s.n.m.
10.3. Duracin del Ciclo de Trabajo
El tiempo total del ciclo de trabajo ser 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 duracin del ciclo depende de la distancia de la planta a la obra (d ) en
metros y de la velocidad promedio del camin.
=
+
+
Dnde:
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)
11. CAMIN CISTERNA
El camin cisterna es una de las muchas variedades de camin que sirve tanto para el transporte
de lquidos como para su mantenimiento por tiempo prolongado segn sus caractersticas.
La mercanca se transporta en estado lquido ya que los fluidos tienen un menor volumen en
estado lquido que gaseoso, pudiendo transportar mayor cantidad de este, pero a mayor presin.
Entre estos se destacan por su mayor uso los de agua para regado y trasvase, los de transportes
de combustibles lquidos como gasolina, queroseno, petrleo, gas licuado de petrleo (GLP) y
otros, o los de productos qumicos lquidos, estando el transporte de stos regulado en casi todo
el mundo por su peligrosidad.
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12. OTROS EQUIPOS
12.1. Cargador frontal
Son tractores montados sobre ruedas neumticas los cuales llevan en su parte delantera un
cucharon accionado por mandos hidrulicos. Sirven para manipular materiales sueltos, sobre todo
para elevar tomndolos del suelo y cargar sobre camiones volquete u otro medio de transporte.
Se recomienda que exista un equilibrio cuidadoso entre el tamao del cucharon y del tractor, o
sea, la del cucharon lleno soportando en su posicin elevada con los brazos totalmente extendidos
hacia el frente del tractor. La seguridad contra el volcamiento hacia adelante, bajo esas
condiciones recibe el nombre de capacidad esttica de carga volcante.
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12.2. Minicargadora
La minicargadora compacta es una
mquina de construccin que consta de
un chasis rgido con cabina cubierta
desmontable sobre el cual se monta una
cuchara frontal de pequea capacidad.
El nico motor (de gasolina o disel) de
esta mquina suele estar acoplado en la
parte trasera, en el punto de unin entre
los brazos de la cuchara y el chasis.
Cuenta con un sistema hidrulico para la
elevacin de la cuchara o para permitir el
montaje de otros accesorios. El chasis se
desplaza sobre un sistema de orugas o de neumticos, siendo ms habitual este ltimo con una
distribucin de cuatro neumticos de igual dimetro repartidos equitativamente a los lados.
12.3. Compresoras
Un compresor es una mquina de fluido que est construida para aumentar la presin y desplazar
cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores. Esto se realiza a travs
de un intercambio de energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el
compresor es transferido a la sustancia que pasa por l convirtindose en energa de flujo,
aumentando su presin y energa cintica impulsndola a fluir.
Al igual que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a diferencia de las
primeras que son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo
es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, tambin de
temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos
compresibles, pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de manera considerable.
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13. CONCLUSIONES
El clculo del rendimiento de las maquinas mediante frmulas facilita el trabajo que tiene
el ingeniero al momento de realizar los clculos, de esta manera, adems, se puede
obtener un resultado ms exacto y eficaz.
Si bien el mercado actual ofrece equipos que pueden realizar el trabajo de varios, no se
recomienda que esa nica maquina se ocupe de todo, por tal motivo existe la diversidad.
Los camiones volquete son excelentes para el acarreo de materiales de un lugar a otro y
as como el tamao que poseen sus tolvas incrementan el nivel de eficiencia, sin embargo,
dentro de obra deberemos tener en cuenta ese tamao para que no dificulte en la
estreche.
La eleccin entre usar maquinas con neumticos u cadenas (oruga) depender del terreno
sobre el cual se est trabajando, los neumticos ofrecen una mejor traccin sobre
superficies lodosas y resbalosas.