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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVILTEXTO GUÍA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCIÓNIng. Jaime Ayllón AcostaEDICIÓN, COMPLEMENTACION Y GRÁFICOSIgranne Varinia Montaño TorricoCOCHABAMBA – BOLIVIA2019ÍNDICE GENERALDedicatoria IAgradecimientos IIFic...

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

TEXTO GUÍA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCIÓN Ing. Jaime Ayllón Acosta

EDICIÓN, COMPLEMENTACION Y GRÁFICOS Igranne Varinia Montaño Torrico

COCHABAMBA – BOLIVIA

2019

ÍNDICE GENERAL Dedicatoria

I

Agradecimientos

II

Ficha resumen

III

Contenido

IV

Índice de figuras

VII

Índice de tablas

XII

1. Criterios generales para la organización de una obra de movimiento de tierras

1.

Características del terreno...................................................................... 2

2.

Condiciones ambientales ......................................................................2

3.

Caminos de acarreo............................................................................... 2

4.

Evaluación de los volúmenes de trabajo (cubicación) ....................................3 1.

5.

Productividad del equipo ......................................................................5 1.

6.

Factores que influyen en la productividad del equipo ........................ 5

Selección de equipos............................................................................ 6 1.

7.

Factores de conversión de los volúmenes de tierra ..............................4

Factores que se consideran en la selección del equipo........................ 7

Plazo de ejecución ......................................................................................... 9 1.

Plan de ataque o ejecución de la obra ................................................10

2.

Cronograma de utilización del equipo ................................................10

1

8.

Costo de la obra .....................................................................................10 IV

2. Descripción de equipos y cálculo de productividad 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Equipo para corte y desmonte........................................................................... 12 1.

Tractores ............................................................................................ 12

2.

Traíllas y mototraíllas ....................................................................... 28

3.

Excavadoras hidráulicas (retroexcavadoras) .......................................34

Equipo para perforación................................................................................. 42 1.

Descripción y características del equipo ............................................. 42

2.

Pistolas de piso.................................................................................... 42

3.

Perforadora de carriles ....................................................................... 43

4.

Perforadora de torre .......................................................................... 44

5.

Cálculo de productividad .................................................................... 45

Equipo de carga e izaje ................................................................................... 46 1.

Equipo de izaje .................................................................................... 46

2.

Equipo de carga.................................................................................... 47

Equipo de transporte o acarreo ....................................................................... 55 1.

Camiones dumpers .............................................................................. 55

2.

Volquetes.................................................................................................... 56

3.

Camiones aguateros .......................................................................... 62

Equipo para la construcción de terraplenes ..................................................... 66 1.

Motoniveladoras ................................................................................ 66

2.

Maquinaria de compactación .............................................................. 72

3.

Secuencia de la construcción de terraplenes ....................................... 83

Equipo para la construcción de pavimentos flexibles .......................................86 1.

Plantas de asfalto................................................................................. 86

2.

Pavimentadoras ................................................................................... 94

3.

Camiones imprimadores o distribuidores de asfalto ...........................98

Equipo para pavimentos rígidos .................................................................... 102 1.

Plantas de hormigón ........................................................................... 102

2.

Pavimentadoras ................................................................................... 108

3.

Camión mixer ....................................................................................... 113

Equipos de extracción y reciclado de asfalto ................................................... 117 1.

Equipos de fresado .............................................................................. 117

2.

Recicladoras de asfalto........................................................................ 123

12

3. Costo de operación del equipo

128

1.

Consideraciones generales .............................................................................. 128

2.

Conceptos que intervienen en el costo horario de operación ........................... 129

3.

Planillas utilizadas para el cálculo del costo de operación. ..............................132 1.

Planilla propuesta por el Ing. Leopoldo Varela (asesor de costos de la O.A.C.I.) ............................................................................................ 132

2.

Planilla de cálculo del manual CATERPILLAR ................................... 134

3.

Planilla del manual KOMATSU............................................................. 137

4.

Planilla basada en los criterios del departamento nacional de caminos del ministerio de transportes del Brasil ................................................ 139

5.

Elección del modelo de planilla .........................................................141

Bibliografía143 Anexos145 A. Características de equipos caterpillar y komatsu146 B. Consumo de combustibles equipo caterpillar158 C. Consumo de lubricantes equipo caterpillar168 D. Consumo de combustibles equipo komatsu173 E. Consumo de lubricantes equipo komatsu178 F. Factores básicos de reparación183 G. Ábacos para productividad de las fresadoras200 H. Planillas para costos horarios de operación222 Ejercicios de clase y ayudas visuales227 I. Ejercicios propuestos228 J. Ejercicios resueltos240 K. Presentación prezi impresa256

Í NDICE DE

FIGURAS

1.1. Resistencia al rodado en cuesta........................................................................ 8 2.1. Tractor oruga CAT D6HXL. ...........................................................................12 2.2. Tractor oruga CAT D6T ..................................................................................13 2.3. Tractor neumático CAT 814H......................................................................... 14 2.4. Hoja recta “S”. ......................................................................................... 16 2.5. Hoja angulable “A”........................................................................................ 16 2.6. Hoja universal “U ”. ......................................................................................... 17 2.7. Hoja semi universal “SU ”. ............................................................................. 17 2.8. Hoja amortiguada “C”. .............................................................................. 18 2.9. Hoja para rellenos sanitarios. ........................................................................... 18 2.10. Hoja tipo rastillo. ............................................................................................ 19 2.11. Escarificador ................................................................................................... 20 2.12. Tiempos por ciclo. ......................................................................................... 21 2.13. Sección transversal. ......................................................................................... 21 2.14. Duración del ciclo de trabajo de tractores....................................................... 24 2.15. Tractor oruga CAT D6T realizando limpieza y desbroce. ..............................27 2.16. Traílla CAT 611 remolcada por un tractor .......................................................28 2.17. Mototraílla CAT 623 H. ....................................................................................29 2.18. Mototraílla CAT 631G realizando operación de corte y cargado de material..30 2.19. Excavadoras CAT 325D y 325C. .....................................................................34 2.20. Excavadora CAT 320B realizando operación de excavación......................... 35 2.21. Excavadora CAT 320C. ................................................................................... 35 2.22. Características de las excavadoras sobre orugas (varían según el modelo y la marca). ........................................................................................................... 36 VII

ÍNDICE DE FIGURAS

VIII

2.23. Excavadora neumática CAT M312. ..................................................................36 2.24. Características de las excavadoras sobre neumáticos (varían según el modelo y la marca). ..................................................................................................... 37 2.25. Excavadora con cucharón tipo bivalva................................................................. 38 2.26. Equipo de trabajo excavadoras CAT 325C - volquetes VOLVO FH12.......... 40 2.27. Equipo de perforación..................................................................................... 42 2.28. Excavadora CAT M316D.................................................................................. 43 2.29. Perforadoras manuales. .................................................................................... 43 2.30. Perforadora CAT MD5150C. ........................................................................... 44 2.31. Perforadora de torre. ...................................................................................... 44 2.32. Grúas con brazo de 50 metros......................................................................... 46 2.33. Detalles equipo de izaje. .................................................................................47 2.34. Cargadores frontales CAT ...........................................................................................48 2.35. Características cargador frontal (varían según el modelo y la marca). ............ 48 2.36. Características pala mecánica (varían según el modelo y la marca). ............... 49 2.37. Cargado en “V ”. ............................................................................................ 50 2.38. Cargado en “X”. ....................................................................................... 50 2.39. Ciclo de trabajo de cargadores frontales. .........................................................52 2.40. Cargador frontal VOLVO operación de acarreo.............................................. 53 2.41. Cargador frontal VOLVO operación descarga de cucharón. ........................... 53 2.42. Camión Dumper CAT 773D para movimiento de tierras............................... 55 2.43. Camión Dumper CAT 785C para roca............................................................. 56 2.44. Volquetes VOLVO F12 capacidad 12 m3....................................................................................56 2.45. Volquete MACK Capacidad 16 m3......................................................................................................57 2.46. Ciclo de trabajo volquetes............................................................................... 60 2.47. Camión aguatero VOLVO F7 capacidad 150 m3 ......................................................................62 2.48. Ciclo de trabajo camiones aguateros................................................................ 64 2.49. Camión aguatero VOLVO F7 realizando operación de humedecimiento capa subbase............................................................................................................. 65 2.50. Motoniveladora CAT 140H batiendo el material para alcanzar la humedad óptima. ........................................................................................................... 66 2.51. Motoniveladora CAT 140H realizando trabajo de perfilado de talud. ............67 2.52. Escarificador montado en la parte delantera. ................................................... 67

ÍNDICE DE FIGURAS

IX

2.53. Escarificador montado en la parte trasera. ...................................................... 67 2.54. Longitud efectiva de la hoja (Le). .....................................................................69 2.55. Motoniveladora CAT 140H realizando perfilado de terreno. ........................... 71 2.56. Mala granulometría........................................................................................... 72 2.57. Buena granulometría. ....................................................................................... 72 2.58. Contenido óptimo de humedad. ........................................................................ 73 2.59. Compactadoras rodillo pata de cabra DYNAPAC. .................................................75 2.60. Compactador rodillo liso vibratorio CAT............................................................... 76 2.61. Compactador pata de cabra de alta velocidad CAT.............................................. 77 2.62. Compactador neumático DYNAPAC. ........................................................................ 78 2.63. Compactador combinado LEBRERO. ............................................................78 2.64. Apisonador estático HAMM............................................................................ 79 2.65. Selección de equipo de compactación según el tipo de material. ..................... 79 2.66. Transporte y colocado de material a compactar, volquete VOLVO F12. ......... 83 2.67. Motoniveladora CAT 140H distribuyendo el material. .................................... 83 2.68. Humedecimiento material camión aguatero VOLVO F7. ................................. 84 2.69. Mezclado de material motoniveladora CAT 140H........................................... 84 2.70. Compactado de material rodillo liso vibratorio CAT.............................................. 85 2.71. Laboratorista extrayendo muestra para determinar densidad en sitio. ............ 85 2.72. Tolvas de almacenamiento de material y cintas transportadoras. .....................86 2.73. Balanza para dosificación. ............................................................................. 87 2.74. Mezclador de agregados, filler y cemento asfaltico. ....................................... 87 2.75. Dispositivo recuperador de filler ......................................................................88 2.76. Tanque de almacenamiento de cemento asfáltico. .......................................... 89 2.77. Sistema calefactor .......................................................................................... 89 2.78. Planta de asfalto CIBER con mezcladoras continuas marca WIRTGEN. ......90 2.79. Planta de asfalto con mezcladoras discontinuas. ............................................ 91 2.80. Pavimentadora VOLVO PF6160 conformando la carpeta asfáltica. ............... 94 2.81. Alimentación pavimentadora PF5510............................................................. 94 2.82. Pavimentadora VOLVO PF6160 seguida de terminadoras de tipo rodillo liso HAMM y rodillo neumático DYNAPAC. ................................................................. 95 2.83. Camión imprimador ........................................................................................98 2.84. Manguera con boquilla doble regando lugares de difícil acceso. .....................99

ÍNDICE DE FIGURAS

X

2.85. Cono para dosificaciones manuales mediante cucharones de cargadores frontales para ser mezcladas dentro del camión mixer ................................................... 102 2.86. Planta de hormigón fija. ....................................................................................103 2.87. Tren de rodaje para transportar planta de hormigón móvil. ........................... 103 2.88. Cabina de control ............................................................................................. 104 2.89. Tolvas para almacenamiento de agregados. ...................................................... 105 2.90. Tanques de almacenamiento de agua. ............................................................... 105 2.91. Flujómetro para control de agua. .....................................................................105 2.92. Silo para almacenamiento de cemento............................................................. 106 2.93. Trompo para mezclado de hormigón dosificado. ............................................. 106 2.94. Planta de hormigón fija, camión hormigonero recibiendo la mezcla............. 107 2.95. Pavimentación con cimbra fija......................................................................... 108 2.96. Pavimentadora de hormigón GOMACO GP 2600 con cimbra deslizante operación de terminado. .................................................................................................. 109 2.97. Pavimentadora de hormigón GOMACO GP 2600 con cimbra deslizante. ...... 109 2.98. Abastecimiento de hormigón a pavimentadora de hormigón GOMACO GP 2600 con cimbra deslizante............................................................................ 110 2.99. Texturizado de superficie pavimentada............................................................. 111 2.100. Rociado de la superficie de a losa con anti sol. ............................................... 111 2.101. Camión mixer marca HOWO capacidad 8 m3......................................................................... 113 2.102. Camión mixer capacidad 2 m3 marca FIORI. ............................................... 113 2.103. Conjunto de carga y descarga camión mixer ................................................... 114 2.104. Tambor Capacidad 8 m3 .......................................................................................................................... 115 2.105. Descarga camiones mixers para hormigonado de fundaciones. .................... 115 2.106. Fresadora Wirtgen W 2200SM y volquete VOLVO F12. ................................117 2.107. Esquema ilustrativo fresado y recarpetado....