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.
