Maquinaria en el movimiento de tierras

1. CENTRO DE TECNLOGÍAS PARA
LA CONSTRUCCIÓN Y LA MADERA

2. PRELIMINARES
RE-SAP- 2801
MOVIMIENTO DE TIERRAS

3. INTEGRANTES:
MÓNICA MORENO ROJAS.
ANDERSON LÓPEZ LÓPEZ.
NEALY KATHERINE BARRIOS ROMERO.
FICHA: 1095719.
INSTRUCTORA:
DADILDE MILLÁN.
01/04/2016

4. MAQUINARIA EN EL
MOVIMIENTO DE TIERRAS

5. 5.1ESFUERZO DE TRACCIÓN Y RESISTENCIA AL
MOVIMIENTO
5.1.1 LAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE LA TRACCIÓN.
5.1.2 RESISTENCIA A LA RODADURA.
5.1.3 INFLUENCIA DE RAMPAS Y PENDIENTES.

6. 5.2 PROBLEMÁTICA DE LA ADHERENCIA.
Las piezas motrices tales como neumáticos, orugas… pueden o no poseer adherencia con el suelo, de
allí la importancia de comprobar la adherencia en todos los cálculos de esta manera tener presente las
situaciones reales de comportamiento.
El esfuerzo máximo que puede darse se representa por la siguiente expresión.
Ea= ka pt
Ea= Esfuerzo adherente.
Ka= Coeficiente de adherencia.
Pt = Peso total de la máquina, en orden de marcha más su carga (kg).

8. 5.3 EXCAVACIÓN EN DESMONTE Y EXPLANACIÓN.
5.3.1 CARACTERIZACION DE LA ACTIVIDAD
Es el conjunto de operaciones para nivelar y desmontar el terreno en el que ha de asentarse una
obra o para extraer de préstamos las tierras necesarias para ejecutar un terraplén.
Atendiendo a la dureza del terreno, la excavación se clasifica en:
- Excavación en roca
- Excavación en terreno de tránsito
- Excavación en tierra.

9. 5.3.2 EXCAVACIÓN POR MEDIOS MECÁNICOS
EXCAVACIÓN
DESMONTE
VACIADO
TERRAPLENADO

10. A. BULLDOZER

11. C1 C2
Tierra común 140 6.5
Arena y grava 115
Piedra suelta 190 8
Arcilla o material
granular
230 7
Tabla de los valores de los coeficientes C1 Y C2
A.1 ACTIVIDAD DE EXCAVACIÓN Y TRANSPORTE
A.1.1 ESFUERZO DE EXCAVACIÓN

12. CLASE DE
TERRENO
S/PERFIL ESPONJADO COMPACTADO
Tierra 1.00 1.25 0.90
Arcilla 1.00 1.40 0.90
Arena 1.00 1.10 0.95
VOLUMEN (m3)
Tabla de los valores medios del coeficiente de transformación
A.1.2 RENDIMIENTO.

13. A.1.3 CICLO DE TRABAJO PILOTO
Puesta en movimiento e hinca de la hoja……………………………………... 5 seg.
Excavación ………………………………………………………………………………….
𝐿𝑒𝑥𝑐
𝑉𝑒𝑥𝑐
Parada …………………………………………………………………………………….. 2 seg.
Giro ………………………………………………………………………………………. 2 seg.
Inversión de marcha ………………………………………………………………. 1 seg.
Retroceso ……………………………………………………………………………….
𝐿𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑐
𝑉𝑟𝑒𝑡𝑟𝑜𝑐
Parada …………………………………………………………………………………….. 2 seg.
Giro …………………………………………………………………………................. 2 seg.
Inversión de marcha …………………………………………………………………. 1 seg.

14. A.2. ACTIVIDAD DE RIPADO
Vs: VELOCIDAD SÍSMICA
(m/seg.)
RIPABILIDAD
Vs<400 No es necesario utilizar riper
400<Vs<800 Riper de 3 dientes
800<Vs<1200 Riper de 2 dientes
1200<Vs<2000 Riper de 1 diente
2000<Vs<3000 Estudio especial
3000<Vs<3500 Prevoladura y posterior ripado
Vs>3500 No se debe ripar
Tabla de valores de velocidad sísmica

15. El rendimiento de un bulldozer ripando viene definido por la relación:
𝑅
𝑚3
ℎ
= 𝐴 ∗ 𝐵 ∗ 𝐶 ∗ 𝑉𝑡 ∗ E
Siendo:
A : coeficiente de solape: se adopta para todos los casos el valor de 0.9.
B : coeficiente de gestión, adaptación y acoplamiento:
• obras pequeñas …… 0.45
• obras grandes ……… 0.60
C : coeficiente cíclico:
𝐶 =
𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜
𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Vt : definida por la relación:
𝑉𝑡 = 𝐾𝐻2 𝑣(
𝑚3
ℎ
)
H : profundidad del elemento de arrancar el terreno.

16. B. TRAÍLLAS

17. C1 C2 C1 C2
TIERRA COMÚN 105 14 120 3
ARCILLA DURA 160 16 180 3
ROCA RIPADA 140 21 - -
ZAHORRAS 110 16 140 3
CON EMPUJADOR AUTOCARGABLE
Tabla de coeficientes
B.1 ESFUERZO DE EXCAVACIÓN.

18. MATERIAL Cd
Tierra buena, zahorra 1
Arcilla arenosa 0.98
Arcilla seca 0.95
Arena suelta 0.90
Grava suelta 0.85
Arcilla húmeda 0.80-0.95
Roca ripada 0.75-0.90
Tabla de coeficiente de disgregación
B.2. RENDIMIENTO DE LAS TRAÍLLAS

19. Traílla
convencional
1𝑚3
1.10𝑚3
1.18𝑚3
1.25𝑚3
Traílla
autocargable
1𝑚3 1.15𝑚3 1.28𝑚3 1.40𝑚3
EN BANCO
MÍNIMO MEDIO MÁXIMO
EN CAJA
Tabla de coeficiente de expansión del terreno

20. C.PALAS CARGADORAS Y EXCAVADORAS.
Máquinas compuestas por:
 Bastidor montado sobre orugas o neumáticos.
 Superestructura giratoria dotada de un brazo con una cuchara.
Se emplean para la excavación en frentes de trabajo a cierta altura y realizan los siguientes
movimientos:
 Excavación de abajo hacia arriba.
 Giro horizontal y descarga de la cuchara.
 Giro horizontal de regreso al frente del trabajo.

23. Una estimación media de lo que puede ser un ciclo-piloto de una pala cargadora, puede ser la
siguiente:
- Excavación y carga …………………………… 6 seg.
- Inversión marcha………………………………. 1 seg.
- Retroceso cargada…………………………..... 3 seg.
- Giro…………………………………………………. 1 seg.
- Parar ………………………………………......... 1 seg.
- Descenso carga………………………………… 4 seg.
- Invertir marcha……………………………...... 1 seg.
- Transporte………………………………………. L_3.6
12
- Parar……………………………………….......... 1 seg.
- Voltear carga…………………………............ 4 seg.

24. - Invertir marcha…………………………….. 1 seg.
- Retroceder……………………………......... 2 seg.
- Giro………………………………….............. 1 seg
- Avance al frente ……………………........ _L_3.6
20
- Parar……………………………………………. 1 seg.

25. D. CAMIONES Y DUMPERS
Tanto camiones como dúmper son medios de transporte a
largas distancias, con una serie de peculiaridades. Mientras los
primeros no pasan de un peso de 13 toneladas por eje
(pueden circular por carreteras convencionales), los segundos
no. Los segundos, además de su gran capacidad, tienen un
diseño especial que los compatibilizan para soportar cargas
bruscas, terrenos accidentados.

26. CAMIONES
Vehículos de caja
descubierta, destinados al
transporte de cargas
superiores a 500 Kg,
siempre han de ser
basculantes.

27. DÚMPER TEREX SERIE TR60
El ciclo de trabajo de un dúmper se
puede desglosar de la forma
siguiente:
- Salida de la zona de carga.
- Transporte cargado.
- Descarga. –
- Maniobra de salida de la zona de
descarga.
- Transporte vacío (retorno).
- Maniobras hasta posición de carga.
- Carga.

28. Interesa cargar al dúmper o camión con un número entero de paladas.
El rendimiento de la maquinaria de transporte viene dado por la fórmula
siguiente:
Vc : Capacidad de la caja en m3 o t.
Fe : Capacidad de eficacia de la máquina, siendo función del conductor y
estado de la misma, tipo de tierras a transportar y estado del terreno.
Varía entre el 70 y 80%.
Tc : Tiempo del ciclo en minutos. Suma del tiempo fijo (carga, descarga y
maniobra) y del tiempo variable (marcha).

29. • En proyecto
• En obra
• El transporte de tierras
La unidad de transporte de tierras se mide y abona por metros cúbicos de
tierras realmente transportados, es decir, de tierras esponjadas.
Si no se dispone de mejores datos, se pueden utilizar los siguientes valores:

30. E. EXCAVACION A MANO
El rendimiento medio de un peón en excavación y extracción de los productos es:
• En tierra floja ………………………....……… 6-7 m3 /día
• En tierra media ……………………..…………. 4-5 m3 /día
• En tierra dura ………………………………. 2.5-3 m3 /día
• En terreno de tránsito …….................. 1.5-2 m3 /día
Un peón de fuerza media puede palear:
• 1.6 a 1.8m. en altura
• 3 a 4 m. en horizontal
• 2 a 3 m. salvando un desnivel de 1m.

31. 5.3.3 SISTEMAS ORGANIZATIVOS GENERALES.
A. La producción.
Terreno
Arrancar V(𝑚3) Cubicar(interesa afinar en los cálculos)
- Como parámetro: TIEMPO T (horas)
- Hay que ir a un ritmo de tantos 𝑚3/hora
Depositar: EXTENDIDO
PRODUCCIÓN
Transportar

32. B. El coste.
Para cada terreno, con las máquinas disponibles, se deduce la Producción. Con la
producción: hay que tratar de “casar” la maquinaria para conseguir los m3/hora
necesarios para cumplir con los volúmenes y el tiempo y de aquí obtener el
número de máquinas y con los precios el COSTE, es decir, Ptas./hora, de la
maquinaria. Así se puede lograr el coste total, que hay que tratar de minimizar.
C. Organización de los tajos.
- Cubicación del movimiento de tierras. Sobre perfiles en plano o en campo.
- Calendario de días útiles. Limitaciones del Pliego de Prescripciones Técnicas
Particulares.
- Planificación inicial de acoplamiento de producción de maquinaria.
- Separar los tajos.

33. Ripado
(arranque)
Bulldozer
(amontonamiento)
Pala
(carga)
Camión o
Dúmper
(transporte)
Bulldozer
(extendido
)
Ripado
(arranque)
Traílla
(carga, transporte,
extendido)
Bulldozer
(arranque)
Pala
(carga)
Camión o
Dúmper
(transporte)
Bulldozer
(extendido)
SIN
VOLADUR
A Traílla
(arranque, carga, transporte, extendido)
TUNEL : perforación – voladura – desencombrado – carga a dúmper – transporte –
extendido
CANTERA : dimensionamiento – desmonterado – perforación – voladura – carga–
transporte – extendido
CON
VOLADUR
A
Tabla catálogo de tajos usuales

35. 5.4 EXCAVACIONES ESPECIALES.
5.4.1 EXCAVACIÓN EN ZANJA.
5.4.1.A. EXCAVACIÓN A MANO
Terreno flojo 6 7
Terreno medio 4 7
Terreno duro 2.5 7
EXCAVACIÓN Y
EXTRACCIÓN
(𝑚3
/día)
RELLENO Y
COMPACTACIÓN
(𝑚3
/día)
Tabla Rendimiento medio de un peón

36. 5.4.1.B. EXCAVACIÓN MECÁNICA.
Zanjadora T1155 Comander

37. Retroexcavadora Lonking-CDM6065

38. CLASE DE TERRENO S/PERFIL ESPONJADO COMPACTADO
Tierra 1.00 1.25 0.90
Arcilla 1.00 1.40 0.90
Arena 1.00 1.10 0.95
VOLUMEN (𝒎 𝟑)
Tabla de Coeficiente de transformación.

40. 5.4.2 EXCAVACIONES EN POZO Y VACIADO
5.4.2.A EXCAVACIÓN EN POZO.
Son excavaciones verticales, de sección circular o poligonal (cuadrada o rectangular),
cuya profundidad es superior a dos veces el diámetro o lado mayor de la sección.
Si la excavación se hace a mano, puede tomarse como rendimiento de la extracción
con torno a 0.06h. de peón /m3 y m. de altura.
Si la excavación se hace por medios mecánicos hay que aumentar adecuadamente el
tiempo de duración del ciclo de la máquina excavadora Tc, para tener en cuanta la
profundidad de la excavación a realizar.

42. 5.4.2.B VACIADO.
El vaciado es una excavación a cielo abierto, que tiene la particularidad
de que la cota del terreno excavado queda por debajo de la del terreno
circundante en toda su extensión. Ejemplo típico de vaciado es la
excavación necesaria para construir el sótano de un edificio.

43. 5.4.3.A ENTIBACIONES.
5.4.3 ENTIBACIONES Y AGOTAMIENTOS.
Son aquellas obras que tiene como objetivo reforzar las paredes o frentes de las excavaciones en zanjas
de esta forma evitando los posibles derrumbamientos de tierra.
Estas suelan hacerse con madera, con elementos metálicos, de esta manera usando
al igual cuñas, clavos y grapas.

44. 5.4.3.B AGOTAMIENTOS.
Son aquellas que tienen como objetivo eliminar el agua que existe en determinados
puntos
de la obra, especialmente en excavación y cimentación con el fin de poder trabajar en
seco.
Estos se realizan por lo general por uno de los siguientes sistemas.
- Canalizando las aguas hacia el punto más bajo, donde se instala una bomba adecuada
que
permita elevar y evacuar las aguas.
- Estableciendo una serie de pozos filtrantes, dotados cada uno de su correspondiente
bomba
y rebajando así el nivel freático en toda la zona de trabajo.
En las obras en que se prevé la existencia de agua en el terreno, la partida de
agotamiento se encuentra normalmente incluida en la unidad de excavación, dividiéndose
esta en dos partes, una excavación en seco y otra excavación con agotamiento.

45. 5.5 TERRAPLENADO Y PEDRAPLENADO
TERRAPLÉN
Entendemos como terraplén a la extensión y compactación de tierras procedentes de excavaciones o
préstamos, realizadas normalmente por medio mecánico.
Los equipos que realizan simultáneamente la excavación y el transporte son tractores dotados de una
cuchilla frontal unida de manera rígida a el que forma un ángulo de 90° con el eje longitudinal de este.
La cuchilla tiene movimiento vertical.
PEDRAPLÉN
Son obras semejantes al terraplén ejecutadas con piedras en lugar de tierra procedente de machaqueo
o gravera, caracterizadas por su composición firme y sección

46. EQUIPOS DE COMPACTACIÓN

48. 5.5.2 VOLADURAS
5.5.2. A CARACTERIZACIÓN DEL FRENTE DE CANTERA.
Cuando por la dureza del terreno no es posible realizar la excavación por los medios manuales
o mecánicos expuestos, es necesario efectuar voladuras mediante el empleo de explosivos.
Toda voladura comprende la realización sucesiva de las tres operaciones
siguientes:
a) Perforación de los barrancos necesarios.
b) Colocación de explosivo, detonador y mecha.
c) Voladura propiamente dicha.
Dependiendo del tipo de roca, el frente de cantera suele tener entre 15 y 30 metros de
altura.

49. 5.5.2.B LA PERFORACIÓN.
La perforación de barrenos a mano es una operación lenta y de elevado coste, por lo que se
emplea en muy contadas ocasiones y sólo en voladuras de pequeña importancia.

50. Los explosivos son sustancias que tienen la propiedad de poder pasar instantáneamente del
estado sólido al gaseoso, ocupando un volumen mucho mayor que el inicial (5000 a 10000 veces
mayor), lo que produce una presión sobre las paredes que no es capaz de resistir el medio que
lo almacena.
La gama de explosivos existente es muy amplia, siendo los más empleados en la
construcción los siguientes:
• Dinamita goma • Dinamita

51. Para producir la ignición de los explosivos se utilizan los detonadores
TIPOS DE DETONADORES

52. Se define por la letra e a la separación entre barrenos a lo largo de la línea de disposición.
Por otra parte, se define por d a la mínima distancia entre esta línea y el frente de cantera.
Los valores de e y d se obtienen de la siguiente forma:

53. 5.5.2.C. DETERMINACIÓN DE LA CARGA EN LOS BARRENOS.

54. El rendimiento en la perforación de los barrenos depende fundamentalmente de la dureza de la
roca a excavar. A estos efectos, pueden clasificarse las rocas en cuatro grupos:
- Roca blanda: pizarras, yesos, areniscas blandas.
- Roca media: areniscas, calizas, margas.
- Roca dura: calizas jurásicas, granitos, gneis.
- Roca muy dura: cuarcitas, sienitas, basaltos.

55. El diámetro de cada barreno se obtiene aplicando la relación:
Siendo:
δ: Densidad del recatado (kg/dm3), pudiendo tomar los siguientes
valores:
1,4 para la Dinamita
0,8 para la Nagolita

56. La valoración del metro cúbico de excavación en roca depende de los siguientes
factores:
- Rendimiento del martillo perforador, en la perforación de barrenos
- Longitud de barrenos necesarios por metro cúbico de roca
- Consumo de explosivo por metro cúbico de roca.
- Coste de extracción de los productos resultantes

57. FUENTES
• HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=SPW26XRRD1C