Administración y Empleo de Equipos de Ingeniería de la Escuela de Ingenieros Militares

PREFACIO A LA SEGUNDA EDICIÓN

Hace diez años se publicó la primera edición de este libro, como una recopilación de los conocimientos y experiencias de muchos Oficiales del Arma de Ingenieros del Ejército de Colombia, para llenar un vacío en la literatura técnica de la Ingeniería Militar y Civil de la nación. Puede decirse que esto se ha cumplido, pues quienes desde hace mucho tiempo regenta- mos cátedras tales como Construcciones, Movimiento de Tierras, Maquina- ria y Equipo, en diferentes Universidades del país, hemos hecho conocer el texto convirtiéndose en un documento de consulta en el ejercicio de la profe- sión.

Después de dos lustros, este libro sigue siendo la mejor referencia biblio- gráfica sobre el tema, requiriéndose solamente el complemento con catálo- gos técnicos sobre características individuales de los diferentes equipos, los cuales distribuyen las casas representantes de los fabricantes de maqui- naria.

Esta segunda edición aprovecha los adelantos técnicos de una década, para hacer correcciones y adiciones (como es el capítulo de Equipos Hi- dráulicos de Perforación), que benefician al lector y a la postre le permiten al administrador de la maquinaria empleada en ingeniería una optimización de sus recursos humanos y materiales.

El Comandante del Alma Mater de la Ingeniería Militar de Colombia, agra- dece la valiosa colaboración de todos los alumnos, militares y civiles que a lo largo de quince años le han ayudado con sus comentarios para mejorar esta obra, que indudablemente se convierte en una gran herramienta para el Ingeniero.

TC. DIEGO AURELIO GANTIVA ARIAS. Comandante Escuela de Ingenieros Militares Ingeniero Civil Pontificia Universidad Javeriana.

INTRODUCCIÓN

Con este libro, la Escuela de Ingenieros Militares pretende hacer un apor- te técnico a la ingeniería colombiana, tanto en el campo docente, como en la propia ejecución de obras. Como es bien sabido, actualmente la informa- ción sobre maquinaria y equipo, su mantenimiento, rendimiento, producción y empleo, ha estado atendida, especialmente en el aspecto académico, por textos extranjeros demasiado costosos y editados en otros idiomas, o con traducciones que no encajan perfectamente en nuestro medio; así mismo, en la práctica, la necesidad de consultar ha estado servida únicamente por los catálogos específicos de cada máquina.

Teniendo como consideración lo anterior, y en virtud de la experiencia de los ingenieros militares en construcción de carreteras, perforación de po- zos, montaje e instalación de puentes prefabricados, trabajos de apoyo a comunidades necesitadas y otras obras en las cuales se emplea maquinaria y equipo pesado, se ha elaborado el presente libro que recoge, además de la información comercial (catálogos y textos), datos de singular interés que antes se manejaban como patrimonio exclusivo del estamento militar, por haber sido calculados específicamente para rendimiento y economía en el apoyo de operaciones militares, pero cuya publicación en nada afecta la seguridad institucional si se llevan al ámbito civil, porque se trata al fin y al cabo de maquinaria empleada en los dos campos.

Por otra parte, no es un error afirmar que en Colombia no se hace una correcta aplicación de normas y reglas en la operación de los equipos pesa- dos de ingenieros, disminuyendo así el rendimiento de la maquinaria y au- mentando los costos de operación.

Igual repercusión tiene el descuido del mantenimiento a nivel operador, falla que ocasiona además daños mayores, con los consiguientes incremen- tos en las reparaciones. Sobre estos aspectos puntualiza muy bien este ibro, al llevar al lector a conocimientos sobre administración, costos, poten-cia, producción y rendimiento de las máquinas y a nociones generales sobre suelos y movimientos de tierras, temas que complementan la descripción que se hace sobre características y factores de las diferentes clases de equipos de construcción. Las tablas complementarias que acompañan el contenido, facilitan la aplicación de la teoría a la solución de problemas prác- ticos. Todo esto consulta las expectativas de los alumnos, las referencias del profesor y las necesidades de los profesionales que administran maqui- naria de ingenieros.

Este texto de PRODUCCION Y EMPLEO DEL EQUIPO DE CONSTRUC- CION, sustenta su contenido en la información y datos suministrados por diferentes entidades que tienen representación en el país, y en el trabajo de equipo de Oficiales del Arma de Ingenieros en servicio activo y retiro, a quie- nes el Comando de la Escuela, ante la imposibilidad de citarlos a todos, les hace llegar una sentida voz de agradecimiento.

Teniente Coronel Ing. Civ. ADOLFO CLAVIJO ARDILA Comandante Escuela de Ingenieros Militares

CONTENIDO

Pág. Introducción 7

CAPITULO I ADMINISTRACION DEL EQUIPO DE CONSTRUCCION

13

1. 1. Importancia de la administración del trabajo y del equipo
2. 2. Procesos o fases de la administración

CAPITULO II COSTOS

19,

1. 1. Costos del equipo
2. 2. Costos de posesión o de propiedad
3. 3. Costos de operación
4. 4. Cálculo tarifa horaria

CAPITULO III SUELOS

27

1. 1. Formación de los suelos
2. 2. Características de los suelos
3. 3. Clasificación de los suelos
4. 4. Contenido de humedad
5. 5. Propiedades físicas de los suelos
6. 6 Características de los materiales para carretera y aeropuertos
7. 7. Estabilización de los suelos

CAPITULO IV DIAGRAMA DE MASAS Y BRUCKNER

35

1. 1. Propiedades del diagrama de masas
2. 2. Uso de diagrama de masas
3. 3. Formato para análisis
4. 4. Limitaciones del diagrama de masas
5. 5. Diagrama de Bruckner
6. 6. Ejecución del diagrama de Bruckner
7. 7. Propiedades del diagrama de Bruckner
8. 8. Problema de aplicación

CAPITULO V POTENCIA

47

1. 1. Análisis de potencia
2. 2. Velocidad de trabajo
3. 3. Pendiente compensada
4. 4. Problema de aplicación

CAPITULO VI PRODUCCION Y RENDIMIENTO

59

1. 1. Producción
2. 2. Cálculo de producción
3. 3. Rendimiento
4. 4. Problema de aplicación

CAPITULO VII TRACTORES, TRAILLAS Y DESGARRADORES

69

1. 1. Tractores de oruga
2. 2. Tractores de llantas
3. 3. Cálculo de producción
4. 4. Problema de aplicación
5. 5. Traillas y mototraillas
6. 6. Cálculos de producción
7. 7. Problema de aplicación
8. 8. Desgarradores
9. 9. Cálculo de producción
10. 10. Problema de aplicación

CAPITULO VIII MOTONIVELADORAS

91

1. 1. Características de las motoniveladoras
2. 2. Tecnicas apropiadas de operación
3. 3 Técnicas de máximo rendimiento
4. 4. Cálculos de producción
5. 5. Problema de aplicación

CAPITULO IX EQUIPO DE CARGUE E IZAJE

97

1. 1. Pala-grúas
2. 2. Técnicas para obtener su máximo rendimiento
3. 3. Producción de pala-grua
4. 4. Problema de aplicación
5. 5. Cargadores
6. 6. Técnicas para obtener su máximo rendimiento
7. 7. Producción del cargador
8. 8. Problema de aplicación
9. 9. Excavadoras y retroexcavadoras
10. 10. Técnicas para obtener el máximo rendimiento de las excavadoras
11. 11. Producción de la excavadora y retroexcavadora

CAPITULO X EQUIPO DE TRANSPORTE

111

1. 1. Tipos y empleos
2. 2. Ventajas y desventajas
3. 3. Producción
4. 4. Número de camiones
5. 5. Problema de aplicación

CAPITULO XI EQUIPO DE COMPACTACION

119

1. 1. Factores que afectan la compactación
2. 2. Zonas de aplicación
3. 3. Empleo del equipo de compactación
4. 4. Técnicas para obtener su máximo rendimiento
5. 5. Velocidades media del equipo de compactación
6. 6. Cálculos de producción
7. 7. Problema de aplicación

CAPITULO XII EQUIPOS NEUMATICOS

127

1. 1. Compresores
2. 2. Capacidad de los compresores
3. 3. Limitaciones de ios compresores de aire
4. 4. Técnicas para obtener oficiencia máxima de los compresores
5. 5. Herramientas neumáticas
6. 6. Técnicas para obtener la máxima eficiencia en la operación de las herramientas neumáticas

CAPITULO XIII EQUIPOS DE PERFORACION

133

1. 1. Métodos de perforación
2. 2. Perforación por rotación
3. 3. Perforación por percusión
4. 4. Rendimiento de las perforadoras
5. 5. Consumo, lubricación y mantenimiento

CAPITULO XIV EQUIPOS HIDRAULICOS DE PERFORACION

145

1. 1. Generalidades
2. 2. Equipos para perforación de rocas
3. 3. Campos de aplicación de los diferentes medios de perforación
4. 4. Perforación rotopercutiva
5. 5. Perforación rotativa
6. 5.1 Perforación Rotativa con triconos
7. 5.2 Perforación Rotativa por corte

CAPITULO XV EQUIPOS DE TRITURACION

155

1. 1. Tipos de trituradoras
2. 2. Selección y ubicación del equipo
3. 3. Plantas de trituración
4. 4. Producción de las trituradoras
5. 5. Cribadora y cribado
6. 6. Selección del equipo
7. 7. Capacidades del equipo

CAPITULO XVI EQUIPOS DE PAVIMENTACION

167

1. 1. Plantas para mezclas en caliente
2. 2. Ubicación de la planta
3. 3. Almacenamiento del material
4. 4. Producción de hormigón asfáltico
5. 5. Capacidad de producción
6. 6. Otros equipos de material bituminoso

CAPITULO XVII EQUIPOS PARA CONCRETO Y HORMIGON

173

1. 1. Mezcladoras
2. 2. Pavimentadora de hormigón
3. 3. Técnicas para lograr la producción máxima

INDICE DE TABLAS

177

BIBLIOGRAFIA

ADMINISTRACION DEL EQUIPO DE CONSTRUCCION

Se recurre a las máquinas para la ejecución de trabajos cuando éstas producen economía con respecto a la mano de obra.

Trabajos que abarcan grandes volúmenes y/o programas difíciles de sa- tisfacer, también imponen el uso del equipo de ingenieros.

Importancia de la administración de un proyecto

Todo proyecto por sencillo o elemental que sea, requiere de una buena administración. El resultado de una administración exitosa es la culminación del proyecto en el tiempo estipulado o programado con la utilización eficaz y económica de la mano de obra, equipo y materiales.

El proceso de la administración del equipo es una serie lógica de activida- des que se debe mantener durante toda la operación de construcción.

Este proceso se inicia con bosquejos preliminares, levantamientos topográficos, empleo adecuado de equipo, y finaliza con los informes de terminación y entrega del proyecto. Aproximadamente del 45% al 80% del total del tiempo disponible de trabajo del equipo de construcción se pierde en retardos, causados por su mala administración.

Estos retardos normalmente se deben a falla en el equipo, falta de mate- rial, fallas humanas o espera de equipo auxiliar. Todos ellos pueden ser subsanados con una buena administración.

Procesos o fases de la administración

Para alcanzar el éxito en cualquier obra, trabajo o construcción que re- quiera equipo, se deben cumplir las fases de la administración, a saber: