UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURIMAC ASIGNATURA: CONSTRUCIÓN DE OBRAS VIALES Ing. WILLIAM DIAZ Q. CAPITULO I: “CONCEPTOS GENERALES DE LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” Son definidos a las O.B. “carreteras con pavimento asfáltico o concreto, caminos rurales, puentes, túneles, líneas ferroviarias, explotaciones mineras, puertos y aeropuertos, pavimentación de pistas de aterrizaje y afines” . FUNCIÓN: Es garantizar la serviciabilidad hacia el usuario. IMPORTANCIA: • “Generar dinamicidad entre dos escenarios (ciudades, comunidades, etc)” • “ Mejorar la calidad de vida” • “ Mover la Economia” “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” 1.- CAMINOS RURALES CORBODA A MERCEDES, HUAYTARA HUANCAVELICA OCAÑA A LARAMATE, LUCANAS PUQUIO-AYACUCHO “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” II.- CARRETERAS CARRETERA SANTA ROSA - ANTABAMBA “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” III.- CARRETERAS PAVIMENTADAS “FLEXIBLES” CARRETERA A NIVEL DE BICAPA, CUSCOCOTABAMBAS CARRETERA A NIVEL DE ASFALTADO, NAZCA - ICA “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” ASFALTADO DE AUTOPISTA ICA - LIMA IV.- CARRETERAS PAVIMENTADAS “RIGIDAS” AV. LA CULTURA 1ER PARADERO A 4TO PARADERO SAN SEBASTIAN (CUSCO-PERU) “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” VIA EXPRESA - LUIS FERNÁN (LIMA - PERU) “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” V.- VIAS FERREAS Smax=4.0% TMN<=3” Riel VIA FERREA,VALLE SAGRADO (CUSCO - PERU) Duermiente, 6”x8”x ancho de via Balasto Sub Balasto “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” VI.- TUNELES Clave Talud Hastial Solera Revestimiento TUNEL PALPA – ICA, ANTIGUA PANAMERICA (ICA - PERU) VIA FERREA MACHUPICCHU (CUSCO - PERU) “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” VI.- PUENTES PUENTE QUESHUACHACA (CANAS - CUSCO PERU) VIA FERREA MACHUPICCHU (CUSCO - PERU) “CONOCIENDO LAS DIFERENTES OBRAS VIALES” PUENTE CUNYAQ (RED VIAL NACIONAL PE-3S, TRAMO ABANCAYCUSCO) “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” Dentro de la importancia de las ramas de la ingeniería civil se encuentra los siguientes: ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ … “Ingenieria de Transporte, Infraestructural vial”, (40%) … “Ingenieria Estructural”, (10%) … “Ingenieria de Construcción”, (20%) … “Ingenieria Geotécnica”, (20%) … “Ingenieria Hidraulica”, (10%) I.- INGENIERIA DE TRANSPORTE, INFRAESTRUCTURA VIAL ✓ Topografía (representar bien en papel la superficie) “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” ✓ Transito (IMDA), ✓ Diseños viales (alineamiento, gradiente, velocidad de diseño, curvas horizontales y verticales, sobreanchos, peraltes, bermas, cunetas, explanaciones, estabilidad de taludes, movimiento de tierras) Berma Sobreancho Peralte Long. Espiral Radio “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” REPRESENTACIÓN DE LOS PERALTES, EN EXPEDIENTE. “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” II.- INGENIERIA ESTRUCTURAL Usa la ecuación de la resistencia de materiales, para encontrar esfuerzos internos, deformaciones. A cuanto equivale las fuerzas en los segmentos en los nudos E, F y G,I? “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” II.- INGENIERIA ESTRUCTURAL “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” III.- INGENIERIA DE CONSTRUCCIÓN “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” Partida CONFORMACION Y COMPACTACION BASE GRANULAR E=0.20 m 05.01.02 1,000.0000 Costo unitario directo por : m2 14.09 Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Rendimiento m2/DIA EQ. 1,000.0000 Código Unidad 0147010002 Descripción Recurso Mano de Obra OPERARIO hh 1.0000 0.0080 21.95 0.18 0147010004 PEON hh 2.0000 0.0160 15.86 0.25 0.43 Materiales 0205300084 MATERIAL AFIRMADO m3 0.2500 35.00 8.75 0239050000 AGUA m3 0.1000 5.00 0.50 9.25 0337010001 0348120094 0349030073 0349090000 Equipos HERRAMIENTAS MANUALES CAMION CISTERNA 2000 GLN. INCLUYE MOTOBOMBA RODILLO LISO VIBR AUTOP DE 10 A 12 T. MOTONIVELADORA DE 125 HP %MO 3.0000 0.43 0.01 hm 1.0000 0.0080 110.00 0.88 hm 1.0000 0.0080 160.00 1.28 hm 1.0000 0.0080 280.00 2.24 4.41 “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” IV.- INGENIERIA GEOTECNICA EMS, PARA OBRAS DE ARTE “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” EMS, PARA PISTA “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” V.- INGENIERIA HIDRAULICA “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” Drenajes de Coronación “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” IMPORTANCIA DE LA TECNOLOGIA EN EL RENDIMIENTO La importancia es maximizar tiempos y aumentar la productividad por ende reducir los costos. • mayor aporte de material • menor seguridad • menor Rapidez ST TECNOLOGIA en la ejecución VS • mayor Mano de obra • Atrasos en el requerimiento Ejemplo: ✓ El uso de encofrados modulares tiene un rendimiento mayor en un 2.45 veces que un ST. CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” A.TEC A.TEC QUELLOUNO- LA CONVENCIÓN/CUSCO E.TRA CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Ejemplo 01 (rendimiento): ✓ Excavación de zanja de material suelto, empleando equipo mecanico “ Excavadora CAT 320 C” con capacidad de cucharon de 1.5m3 cuyo rendimiento es de 95 m3/hora incluye el carguio para trabajos comprendidos entre los 2500 a 3800 m.s.n.m. Para una excavación de zanja de 20 ml de longitude de 2x2ml de seccion (Altura x Ancho), cual es el aporte de mano de obra equivalente al trabajo de la excavadora? CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” DIMENSIONAMIENTO DE LOS EQUIPOS PARA UNA OBRA DADA Comprende en la intervención de un determinado equipo para su ejecución física en los plazos establecidos. Por ende hablaremos de los requerimientos mínimos de equipos. Equipo liviano: ✓ Estación total ✓ Nivel de ingeniero ✓ Vibrador de concreto ✓ Mezcladora tipo trompo de concreto ✓ Compactador tipo canguro ✓ Plancha compactadora ✓ Rotomartillo ✓ Motosoldadora miller ✓ Sierra cortador de pavimento ✓ Compresora CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Equipo Pesado: MAQUINARIAS PARA MOVIMENTO DE TIERRAS ✓ Tractor Oruga (Buldózer) ✓ Fresado de pavimento (fresadora) ✓ Camión volquete 15 m3 ✓ Cargador frontal ✓ Raspador tractor de ruedas (SCRAPER) ✓ Motoniveladora ✓ Excavadora ✓ Retroexcavadora ✓ Equipos de perforación (Drill Rigs) CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” MAQUINARIAS PARA PISTA ✓ Pavimentadora de asfalto ✓ Mini rodillo compactador ✓ Rodillo Neumáticos ✓ Rodillo compactador ✓ Motoniveladora ✓ Gravilladora (asfalto) ✓ Cister de imprimación de asfalto ✓ Cisterna ✓ Auto concretera (auto hormigonera) CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Ejemplos: 1.- Realizar el requerimiento mínimo de los equipos para una obra de apertura de trocha de 30 km de longitud con presencia de rocas duras. 2.- Realizar el requerimiento mínimo de los equipos para una obra de mantenimiento a nivel de afirmado de 30 km de longitud. 3.- Realizar el requerimiento mínimo de los equipos para una obra a nivel de pavimento rígido de 30 km de longitud. CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” RENDIMIENTO. Para el calculo de los rendimientos de los equipos mecánicos. Estos deberán estar afectados por un factor de corrección: TRACTOR SIERRA (0000-2300 msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.75 ✓ Factor de tipo de material (material de suelo)………………..….. 0.93 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.70 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.83 ✓ Factor de altitud (Sierra)…………………………………….…... 1.00 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.89 ✓ Factor de maniobra………………………………………..…....... 0.96 ✓ Factor Hoja Angulable………………………………………........ 1.00 ✓ Factor Pendiente de Terreno……………………………………... 0.97 ✓ Factor de volumen (Mat, suelto)..………………………….……. 0.82 (Roca, suelto)..…………………...…... 0.73 (Roca, Fija)….……………………….. 0.67 CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” TRACTOR SIERRA (2300-3800 msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.74 ✓ Factor de tipo de material (material de suelo)………………..….. 0.92 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.70 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.80 ✓ Factor de altitud (Sierra)…………………………………….…... 0.90 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.88 ✓ Factor de maniobra………………………………………..…....... 0.96 ✓ Factor Hoja Angulable………………………………………........ 0.95 ✓ Factor Pendiente de Terreno……………………………………... 0.95 ✓ Factor de volumen (Mat, suelto)..………………………….……. 0.82 (Roca, suelto)..…………………...…... 0.73 (Roca, Fija)….……………………….. 0.67 CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” TRACTOR SIERRA (3800-MAS msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.73 ✓ Factor de tipo de material (material de suelo)………………..….. 0.89 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.70 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.78 ✓ Factor de altitud (Sierra)…………………………………….…... 0.80 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.87 ✓ Factor de maniobra………………………………………..…....... 0.96 ✓ Factor Hoja Angulable………………………………………........ 1.00 ✓ Factor Pendiente de Terreno……………………………………... 0.95 ✓ Factor de volumen (Mat, suelto)..………………………….……. 0.81 (Roca, suelto)..…………………...…... 0.73 (Roca, Fija)….……………………….. 0.67 La producción teórica para un tractor tipo oruga CAT-D8L es de 340 m3/h para los tres tipos de material CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Cargador Frontal (0000-2300 msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.75 ✓ Factor de acarreo (material de suelo)…………..……………..….. 0.93 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.75 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.83 ✓ Factor de altitud……….…………………………………….…... 0.93 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.89 Cargador Frontal (2300-3800 msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.74 ✓ Factor de acarreo (material de suelo)…………..……………..….. 0.93 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.75 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.80 ✓ Factor de altitud……….…………………………………….…... 0.88 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.88 CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Cargador Frontal (3800-MAS msnm) ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.73 ✓ Factor de acarreo (material de suelo)…………..……………..….. 0.93 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………………. 0.75 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.78 ✓ Factor de altitud……….…………………………………….…... 0.82 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….….... 0.87 La producción teórica para un cargador frontal CAT 950 B 155 2.40 a 3.0 yd3 es de 740 m3/dia para los tres tipos de material CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” EXCAVADORA COSTA ✓ Factor de capacidad de operador……………………………..….. 0.75 ✓ Factor de tipo de material (material de suelo)………………..….. 0.98 (Roca, suelto)..……………………….. 0.73 (Roca, fija)…..………………………. 0.67 ✓ Factor de eficiencia de trabajo………………………………..…. 0.83 ✓ Factor de altitud (Costa)…………………………………….…... 1.00 (Sierra)……………………………….………..... 0.89 (Selva)………………………………..……... 0.98 ✓ Factor de visibilidad………………………………….…….……. 0.92 ✓ Factor de maniobra………………………………………..…....... 0.95 ✓ Factor de acarreo………………………………………......…...... 0.95 (Roca, suelto)..……………………….. 0.80 (Roca, fija)…..………………...…….. 0.70 ✓ Factor de volumen (Mat, suelto)..………………………….……. 0.87 (Roca, suelto)..…………………...…... 0.73 (Roca, Fija)….……………………….. 0.67 CAPITULO II: “ESTUDIOS DE OBRAS UTILIZANDO LOS CONOCIMIENTOS DE LOS RENDIMIENTOS” Ejemplo. Se tiene la excavadora sobre oruga CAT 330C: Con una capacidad de cucharon (Cc) de 2.1m3 y un Tiempo de ciclo (Tc) de 20seg. Costa, material suelto km +0.000 -32.00, roca fija km 32.00 – km 32.50 ✓ Calcular el Rendimiento Teórico?, para una hora maquina de trabajo y asimismo para un día de trabajo. ✓ Calcular el Rendimiento Real?, para una hora maquina de trabajo y asimismo para un día de trabajo. 𝐶𝑐 ∗ 1ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑅𝑇 = 𝑇𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 2.1 ∗ 3600 𝑅𝑇 = 20 378 𝑚3 𝑅𝑇 = 1ℎ𝑜𝑟𝑎 𝑅𝑇 = 3024 𝑚3/𝑑𝑖𝑎 𝑅𝑅 = 370.44 𝑚3/ℎ𝑜𝑟𝑎 Rr= 𝑅𝑇 ∗ 𝑓𝐶 𝑚3/𝑑𝑖𝑎 𝑅𝑅 = 2963.5 𝑚3/𝑑𝑖𝑎 BIBLIOGRAFIAS ✓ Ingenieria de Caminos rurales, Gordon Keller, PE y James Sherar, PE. ✓ Manual de diseño de carreteras no pavimentadas de bajo volumen de transito. ✓ Los Ferrocarriles Trasandinos, Thompson. ✓ Manual de Diseño Geometrico DG-2018 “IMPORTANCIA DE LAS RAMAS DE LA INGENIERIA CIVIL” GRACIAS
