Alexandra Porcelli

El Movimiento de Tierra

Ponente: Eduardo Madrigal

Relatora:

Alexandra Porcelli

El ingeniero Eduardo Madrigal nos habla de movimiento de tierra, tipos de maquinaria y costos horarios.

El movimiento de tierra es indispensable para cualquier obra de ingeniería civil, es lo primero que se ejecuta en un proyecto. En teoría es algo muy sencillo pero en la práctica podría complicarse. El movimiento de tierra es el conjunto de actividades que se realizan en el terreno de la obra a ejecutar. ¿Qué debemos hacer para que un movimiento de tierra se ejecute de una manera eficiente sin que la empresa pierda dinero? El movimiento de tierras es algo muy delicado puesto que cuando se modifica la topografía, ya no se puede revertir el hecho, a menos claro que se hayan hecho unos excelentes controles de calidad. Eso se podría prestar a juegos no muy éticos ni profesionales.

El ingeniero Madrigal nos hizo la recomendación de que en nuestra profesión, no debemos trabajar para el  dinero sino por el dinero, que debemos vender nuestros conocimientos y respetar lo que nosotros creemos que valemos.  Para que esto sea satisfactorio y se pueda cumplir debemos multiplicar el valor de nuestro trabajo por el precio unitario, de lo que nos da una introducción a continuación:

Pu =    costo

                 Rendimiento

El precio unitario indica el costo por unidad de la actividad a presupuestar o cobrar. Los costos se calculan con diferentes metodologías y tecnologías, están asociados a salarios, materiales, utilidades, maquinarias, mano de obra, administración. El rendimiento son todas aquellas veces que yo realizo determinada actividad, estudiando los distintos circuitos para ser más eficiente. El rendimiento se mide en m³ por día. A mayor rendimiento, menor costo unitario y esto significa un presupuesto mejor. El ingeniero nos coloca un ejemplo de esto, si se oferta un presupuesto con un precio unitario de 1 pero luego se mejora el rendimiento puede que este valor disminuya quizás a 0.90, ese diferencial que existe entre el primer valor y el segundo se traduce en ganancias netas. Así que el rendimiento es lo que más debemos cuidar sin descuidar los costos, debe haber una relación positiva entre el costo de lo que estoy realizando y un buen rendimiento.

Debido a la devaluación del Bolívar, desde el año 1983 se ha tenido que mentir sobre el costo de la maquinaria pesada y no se ha podido actualizar el parque de máquinas debido a los elevados costos, aún hay trabajando maquinarias de hace 30 años.

¿Qué es el movimiento de tierra? ¿Qué se hace con la tierra?

La tierra se excava, se transporta y se dispone, sea compactada en un terraplén o dispuesta como desecho

El ciclo básico del movimiento de tierras es:

                                     Además de las tres actividades principales del ciclo de movimiento de tierras, entre cada flecha pueden haber procesos alternos para el tratamiento de la tierra, como por ejemplo cuando se excava puede que el material sea duro, por tanto el material va a requerir un tratamiento previo como puede ser moledura o escarificación. Los tiempos de corte, carga y descarga deben ser un tiempo fijo, el menor tiempo posible, donde hay variaciones en el tiempo es en el transporte puesto que se depende de las distancias, el recorrido (pendiente positiva o negativa) y del tráfico.   

Estos procesos se deben tomar en cuenta para calcular el rendimiento. Las diferentes fases del ciclo y aquellas implícitas deben estar coordinadas para no perder tiempo.

Se deben tomar en cuenta los distintos circuitos que se pueden realizar para que el precio unitario se mantenga.

En la estructura de costos tenemos los costos de posesión y los costos de operación.  El costo de posesión es el alquiler o compra de una maquina, el costo de operación es lo que me cuesta utilizar esa máquina.

Hay dos tipos de obras: las compensadas y las no compensadas. LA sobras compensadas son aquellas en las cuales la tierra que se excava es la necesaria para los rellenos que se van a realizar. Las obras no compensadas son aquellas en donde la tierra excavada es superior al espacio de relleno y por tanto debo botar el restante o también si falta material excavado para rellenar, en este caso se busca material fuera de la obra, este material se llama préstamo.  Por ejemplo: una obra en Los Llanos es una obra no compensada puesto que no se corta y debo rellenar para hacer un terraplén.  Otros ejemplos de obras no compensadas son: una represa, excavaciones de minería y excavaciones para un edificio.

Cuando el costo de transportar un material supera el costo de excavar nuevamente ya no es rentable, entonces quizás es mejor excavar más cerca de la obra y botar la excavada.

El movimiento de tierras es fundamental en las obras de urbanismo. El espacio es fundamental para esto, el insumo principal es una parcela con servicios. En las ciudades se limita mucho el espacio para un movimiento de tierras puesto que hay tráfico, escasez de estacionamiento y las calles son pequeñas para las dimensiones de las maquinarias que operan en un movimiento de tierra.

En los terrenos llamados “planos” también se lleva a cabo el movimiento de tierras ya que existe la capa vegetal y debe extraerse esa capa para llegar a un terreno firme en donde se pueda rellenar con un adecuado material y construir sin riesgos. Además construir en un terreno plano dificulta la disposición de servicios, los drenajes no corren. La proporción entre movimiento de tierra y servicios debe ser un 50-50 o un 60-40, si se rompe ese equidad, el proyecto, se está gastando mucho en un área y no se compensa el presupuesto.

Si tenemos un terraplén de 8000m³ y tenemos relleno de 8000m³ no está completo el corte y relleno puesto que el préstamo también tiene una capa vegetal y el terraplén necesita ser compactado, entonces el material de préstamo debe ser mayor al material que se usará en el relleno.

El suelo tiene tres tipos de densidad, densidad natural, densidad suelta y densidad máxima (o también llamada óptima). Antes de excavar el terreno la densidad es natural, en terraplén es densidad máxima.

Como ingenieros debemos tener nociones de topografía, a pesar de que sepamos lo básico, debemos entender claramente que es una topografía original, una topografía modificada, secciones transversales, movimiento de masas, terreno compensado, terreno no compensado.

Logística necesaria para ejecutar una obra:

• Ubicación y tipo de obra
• Época del año en que se ejecutará la obra
• Costos de instalación y traslado
• Selección de equipos.
• Campamento, ubicación.
• Personal requerido
• Combustible, lubricantes y repuestos.
• Tipo de material.
• Fuentes de agua para el control de polvo y evitar choques, lograr una buena densidad de compactación y hacer que los motores funcionen correctamente.

Distintas maquinarias para el movimiento de tierra:

La clasificación de ellas es:

Excavación de solo corte

Excavación y carga

Maquinarias que hacen excavación, carga y transporte.

Maquinas de solo carga

Vehículos de transporte

Maquinas de nivelación

Equipos de compactación

Equipos menores.

Tractor: maquinaria sobre oruga, solo corta. También empuja material. Tiene su propio ciclo: se entierra la pala y empuja el material hasta 50 metros.

Cargador frontal sobre oruga: máquina que corta y carga porque tiene una oruga. Excava la tierra, la recoge y la dispone en otro camión para transportarla.

Cargador frontal sobre caucho: sólo carga.

Excavadora: hay frontales y traseros. Sólo excava, levanta la tierra y la lanza  con máximo 90° para que el ciclo sea lo más eficiente posible,

Camión rígido: para transportar material a grandes distancias.

Mototraílla: una máquina muy versátil que excava, carga y transporta. Su única dificultad es que para transportar debe ser empujada con un tractor ya que no tiene suficiente tracción. El funcionamiento de esta máquina es el siguiente: entierra la traílla, el tractor la empuja mientras que se abre la compuerta y así va llenando el depósito. Casi siempre es material blando, de la capa vegetal por ejemplo. Una vez que se cierra la compuerta el tractor deja de empujarla. Una vez que la maquina llega a su lugar de disposición un cepillo va moviéndose en el transcurso del deposito para descargar el relleno. Esta maquina puede subir hasta 6% de pendiente si va vacío.

Camiones articulados: de carga. Gira sobre su propio eje y sus seis cauchos tienen tracción lo que le hace posible subir pendientes hasta de 20% con el camión cargado.

Camiones rígidos: trabajan más que todo para la minería porque los radios de giro son muy grandes

Motoniveladora: para conformar material o para extender un material en un terraplén.

Equipo de compactación (o pata de cabra): compacta la capa de abajo.

Compactadora de rodillo liso: es vibro compactadora. Esta compacta la capa de arriba siempre y cuando se limpie para llegar al material sólido.

Retroexcavadora: es generalmente utilizada para la excavación de servicios ya que hace zanjas en el terreno o pavimento.

Las maquinarias tienen costo de posesión y de operación como ya se dijo antes. El costo de posesión siempre será fijo ya que si la maquina es utilizada o no, ya se alquiló o se adquirió dicha maquina. El costo de posesión tiene cuatro partes integrantes que son: la depreciación, el costo de oportunidad que viene dado por las tasas de interés que se calculan sean activas o pasivas, seguros y resguardos. Y en los costos de operación tenemos costos de reparaciones (mano de obra, repuestos), lubricantes y piezas de desgaste.