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CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS CAMINOS II Prof: Ing. Arturo Alayza Valenzuela UAP – Escuela Profesional de Ingeniería Civil
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CONSTRUCCIÓN DE CARRETERASCONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS
CAMINOS II
Prof: Ing. Arturo Alayza ValenzuelaUAP – Escuela Profesional de Ingeniería Civil
Generalidades.- Trabajos por Administración, por contrato y mixtos,
Destajos.Terminado el proyecto de la Carretera, pasa a su revisión y aprobación por las Secciones Técnicas respectivas y, según los Presupuestos presentados, se votan las partidas necesarias de dinero para su ejecución, se entra así a la etapa de la Construcción de la Carretera.
La construcción puede hacerse, en general, por dos sistemas:
Por administración o por contrato, habiendo además algunos sistemas mixtos y variantes de ellos que también vamos a describir.
En los trabajos por Administración, la construcción la dirige y controla directamente la Oficina técnica en cuya jurisdicción cae la Carretera que se trata de construir. En este caso, esa Oficina, designa uno o varios Ingenieros Residentes que se ocupan de los abastecimientos, de los explosivos, el movimiento de planillas y facturas, los pagos y además factores del control administrativo.
Los Ingenieros se ocupan igualmente de replantear el eje, de dar las alturas, para la ejecución de cortes y rellenos, de controlar los taludes, de dirigir y orientar la marcha de los trabajos, de controlar los avances, etc.
Si hubiera equipo, dichos Ingenieros cuidan de su buena marcha, de su atención mecánica, repuestos, combustibles, lubricantes, etc., de la forma y lugares en que debe de trabajar, etc.
En los trabajos por contrato, entre la entidad controladora y el contratista se firma, como su nombre lo indica, un contrato en que se estipulan las condiciones bajo las cuales se hará el trabajo de la Carretera; pero, además de éste, se tiene un pliego con las especificaciones técnicas a que deberá de ceñirse la ejecución de los trabajos.
En los contratos, se exige generalmente una garantía que se empoza al iniciarse los trabajos y que no es devuelta al contratista hasta después que ha terminado la obra a satisfacción de la entidad controladora.
• El monto de la garantía es variable, en los EE.UU. se exige el 100.00% del valor del contrato, por lo que se ha formado compañías de seguros que emiten pólizas de garantía para esta clases de trabajos.
• Además de esta garantía, es común en el sistema de retener en 10.00 % de las valorizaciones y empozarlo en una cuenta especial, devolviendo al contratista cuando acaba debidamente el trabajo.
Al hacerse los trabajos por contrato, se designará un Ingeniero Controlador que supervigila que la obra se lleve de acuerdo a las especificaciones técnicas, que los avances correspondan a los plazos fijados y que hace las valorizaciones periódicas para el pago del contratista.
En este caso, el contratista tiene su propio personal que se ocupa de sus abastecimientos, explosivos, atención del equipo, pagos, etc. Es muy común, cuando el trabajo es de cierta envergadura, que se exige al contratista que ponga a un Ingeniero al frente de sus trabajos, si es que el mismo no puede estar permanentemente en la obra.
La tendencia moderna es hacer los trabajos de construcción de Carreteras por contrato, ya que si los contratistas son eficientes y tienen el equipo necesario, pueden hacer con mayor rapidez.
Los contratos pueden hacerse por precios unitarios o por suma alzada; en el primer caso se paga un precio por unidad (metro cúbico, metro cuadrado, etc.) de cada clase de obra, tales como corte, relleno, afirmado, pavimento, etc.; en el segundo caso se contratan las obras por un precio global. En cualquier caso, se fija siempre un plazo para la terminación de los trabajos.
Los sistemas mixtos son una combinación de ambos, forman lo que se llama una “Administración contratada”. Entonces el contratista se encarga del control técnico y administrativo de los trabajos, es responsable de los avances y asesora al contratante para la compra de materiales y elementos para la ejecución de la obra. Por esta labor, cobra un porcentaje del monto total del Presupuesto. Este porcentaje puede fluctuar entre el 3.00 % y el 15.00 % según los casos.
Un sistema que da muy buenos resultados es el de “destajos” que no es sino un convenio verbal entre el Ingeniero de la Administración y el “destajero” para la ejecución de un pequeño tramo por una cantidad determinada o por suma que arrojan las valorizaciones. Este sistema tiene la ventaja de que cada destajero, que en realidad viene a ser un pequeño contratista, se preocupa de su propio tramo, busca su gente, sus abastecimientos, etc. y procura terminar cuanto antes para obtener mejores utilidades. Poniendo gran cantidad de destajeros que sepan trabajar, pueden obtenerse avances muy apreciables.
Sistemas de ejecución de los trabajos: a mano, a maquina y mixtos.-
La ejecución misma del trabajo de construcción de la Carretera, ya sea que se haga por Administración o por contrato, puede hacerse a mano o máquina. La técnica moderna y la rapidez con que es necesario ejecutar las obras, hace que el uso de máquinas tome cada vez mayor impulso y, en realidad, no se llega a mecanizar un 100.00 % los trabajos, que sería lo deseable, debido al alto costo inicial de las máquinas y algunas dificultades eventuales para su adquisición.
Los trabajos a mano, como su nombre lo indica, se hacen a base de braceros, cuya obtención es un verdadero problema, a tal punto que en muchos trabajos de construcción de Carreteras, la mayor preocupación del personal dirigente es la de conseguirlos, además, de hecho se plantea una competencia con las industrias, agricultura, etc., lo que hace que suban los jornales, encareciéndose el costo de la obra. Fuera de esto, una gran concentración de gente supone de inmediato una flota de vehículos para transportes de víveres, medicinas, etc. y un personal administrativo crecido para el control de planillas, etc.
Esto hace que se use bastante el sistema mixto, utilizando gente para ciertas labores y equipos para los movimientos de gran volumen.
Acopio de elementos.- Instalación de Campamentos.-
Conocido el sistema de trabajo que se adoptará (a mano, a máquina o mixto), conocido el ritmo de trabajos que será posible llevar de acuerdo con los fondos de que se dispone y teniendo las especificaciones para la construcción, se comienza a hacer acopio de elementos para Iniciarla. Se busca un lugar apropiado para hacer un Campamento, por ejemplo cerca de una quebrada para tener agua y leña, o si la zona es palúdica se buscará un lugar alto y ventilado, si la zona fuese fría se buscará un punto bajo y abrigado, etc., el lugar, además, debe de estar más o menos al centro de la zona de trabajos para no tenerlo que estar cambiando con frecuencia.
Ubicado el Campamento se acumula allí los elementos de trabajo: lampas, picos, barretas, combas, etc., repuestos para las máquinas, combustibles, lubricantes, etc. y además víveres y medicinas y estando así preparados se da comienzo a los trabajos; la primera operación que se hace es la limpieza y roce que vamos a describir.
Limpieza y roce.- Destroncado.-
• La limpieza y roce consiste en despejar el terreno natural dejándolo limpio de monte, malezas, yerbas, etc., a fin de poder iniciar los cortes y rellenos. El ancho de la zona que se limpia es variable según la topografía del terreno y según la clase de vegetación que se encuentre, un buen promedio es de unos 20 m. a cada lado del eje.
• Según la espesura del monte, la operación de limpieza tiene mayor o menor costo, llegando a su máximo en la Selva en que forma una importante partida del Presupuesto de trabajos que no debe de omitirse.
• En los valles de la costa y en zonas de la sierra es también frecuente encontrar vegetación espesa.
• Cuando solo se trata de limpieza de maleza o yerbas chicas, la operación es rápida y sencilla, pero cuando se requiere cortar árboles y sacarlos a las zonas adyacentes a distancias suficientes que no molesten en los trabajos de construcción, la limpieza y roce representan un volumen de trabajo apreciable y que se paga a parte.
En primer lugar, se requiere la limpieza del monte bajo, lo que puede hacerse sólo con machete, en seguida se requiere cortar con hachas o algunas herramientas especiales como sierras mecánicas, los árboles y derribarlos en la dirección que se quiere que caigan para que sea fácil de sacarlos. Una vez en el suelo es necesario trozarlos a fin de que árboles y derribarlos.
• Una vez en el suelo es necesario trozarlos a fin de que queden en tamaños manejables, ya sea a mano o para que los jale un tractor.
Hay diversos sistemas de corte de árboles esto es ya un trabajo especial en el que se requiere cierta experiencia y para el cual se encuentra en la Montaña personal mas o menos especializado por ejemplo, un sistema sería cortar todos los árboles para que caigan en un sentido, sin llegarlos a derivar, dejándolos a punto de caer y cortar un árbol detrás de ellos que los arrastre a todos en su caída.
Se recomienda rozar un ancho suficiente para las explanaciones y obras de arte y además un exceso prudencial para evitar que el peso de árboles grandes puedan provocar derrumbes en los taludes de los cortes o para evitar que alguna rama seca o debilitada por la caída de los otros árboles, pueda caer en la plataforma.
Los árboles generalmente se cortan a una altura de 0.60 m a 1.20 m que es el promedio a que un hachero manipula su hacha con facilidad. Los troncos que quedan enterrados y que son los que llevan raíces, cuando la plataformaza a ir en relleno deben de ser sacados ó arrancados de raíz, operación que se llama “destroncado”. Cuando hay tiempo suficiente, se les prende fuego y poco a poco se van consumiendo, pero hay sistemas de sacarlos mediante tecles o arranca cepas o mediante dinamita. Los tractores se usan eficientemente, también con ese fin.
Cuando un terraplén va a ir asentado en el terreno, debe de procederse a la limpieza total del lecho de la futura Carretera. No solo sacar las cepas que han quedado sino también toda la maleza y una ligera capa de material superficial que estará formada por humus y materias orgánica en descomposición provenientes de las hojas y pequeñas raíces del monte que ha habido en ese lugar durante años de años. Esos troncos y esas capas de humus, si no se sacaran, provocarían asentamientos posteriores de los rellenos.
• Las trozas resultantes de los cortes de los árboles pueden amontonarse en el centro de la zona rozada para ser quemadas, o si son de buenas maderas, para ser transportadas para su posterior utilización.
• Por lo demás, el monte cortado se amontona a los lados de la faja limpiada.
Entre nosotros, no es frecuente el peligro que pueda declararse un incendio forestal como en los EE.UU. por lo húmedo del monte y las constantes lluvias en la montaña.
Equipo para limpieza y destronque.-
•Hay diversos tipos de equipo utilizables para limpieza del terreno y su destronque.•Se tienen dispositivos especiales que se adaptan a los tractores de llanta de funcionamiento similar a los winches y que mediante sistemas de cables destroncan tocones. Según el diámetro del árbol y profundidad de las raíces se hacen diversas combinaciones de cables y motores a fin de multiplicar el poder de tracción de la máquina y obtener los efectos deseados
El sistema Evans produce por ejemplo una fuerza de tracción de 100,000 libras y la velocidad del cable de tiro puede ser desde 1.50 metros hasta 19 metros por minuto. Este implemento se adapta a la parte de atrás de un tractor de llantas de 23 a 30 HP.
• Se tiene además otros implementos que se acoplan a tractores de oruga y estos son:
1.- El cortador de monte liviano (Brush cutter)
2.- El cortador de raíces (root cutter)
3.- El sistema empujador para árboles--(tree-dozer)
4.- El rastrillo combinado con marco de empuje (Brush rake)
5.- El rastrillo combinado con cuchilla (mucho más ancho que el anterior) rake
splitter
6.- El rajador de tocones (Stump Splitter)
7.- La hoja punzante (Stinger blade) adaptada a la hoja del empujador.
Rayado de los taludes para atacar los cortes. Estacas de referencia.-
Del perfil longitudinal que hemos estudiado, se sacan lo que se llama las "Relaciones de alturas" que no son sino copia de las columnas "Corte" y "Relleno" del perfil que representan las alturas de corte y relleno en cada estaca del trazo.
De las secciones transversales se saca la distancia a que queda el talud en cada estaca que es la distancia a la cual se deberá de comenzar a cortar en el terreno, es conveniente siempre poner entonces las "estacas de talud" a los lados de cada estaca del eje. Uniendo todas estas estacas por una línea se obtiene la línea del talud que es donde se puede comenzar a atacar los cortes en cualquier punto del trazo.
La línea de talud generalmente se marca haciéndole una zanjita con la punta del pico, de modo que quede materializada en el terreno y no haya lugar a confundirse.
Se comprende que, como el terreno es ondulado longitudinalmente y además hay taludes de diversas inclinaciones para cada clase de materiales, la línea del talud, no es, de ninguna manera, una línea recta.
En los casos de relleno, la distancia a que quedará el pie de los terraplenes sirve para ubicar las cunetas longitudinales, para ubicar los “prestamos" cuando sea necesario y además para saber hasta donde se debe extenderse el material que formara el relleno, que como veremos más adelante, debe de extenderse por capas a fin de poderlas compactar una por una.
Sí la línea marcada del talud se hubiese borrado o se ha ubicado una nueva estaca y no se tiene a la mano el pliego de secciones transversales para marcar el punto de iniciación del talud, se presenta el problema de ubicar en el terreno a ese punto, conociendo solo la altura de corte en la estaca, que sale de la relación de alturas y la inclinación del talud que, como sabemos depende de la clase de terreno en que se trabaja.
•Ejemplo:
Supongamos que la carretera tiene 6.00 m de ancho de explanaciones, con cunetas de 0.50 m. El terreno tiene fuerte inclinación, el material que lo forma es de conglomerado (talud de corte de 1 en 3) y la altura de corte en la estaca es de 2.00 m (Figura Nº 1).
Se comienza ubicando en la estaca, una regla con la plomada para que forme una vertical y se ubica horizontalmente con un nivel de mano, una línea formada por la wincha u otra regla, que mida 3.50 m. horizontalmente, a partir de la vertical.
• Esos 3.50 m., corresponden a la mitad del ancho de la carretera más la cuneta. El punto “a” en que esta la horizontal corta el terreno está ubicado en la vertical que pasará por la cuneta una vez que se construya la Carretera; se mide entonces la altura vertical “eb” que hay entre la estaca y la horizontal, que supondremos de 1.00 m, lo que hace que la altura total de “db” desde la futura plataforma hasta ese punto sea de 3.00 m., como el talud es de 1 en 3, debemos de correr horizontalmente un metro el punto “a” para encontrar el punto “c” donde se iniciará el talud para el corte.
Figura Nº 1
Si con esos datos el terreno fuese llano, o sea que la sección quedara en corte cerrado, (Figura Nº 2) bastará medir 3.50 a cada lado de la estaca y correr ese punto la tercera parte de la altura de corte, o sea 0.667 dado que el talud es de 1 en 3. Quedan así fijados ambos lados los puntos de iniciación de los cortes, a 4.17 m. a cada lado de la estaca “e”.
Figura Nº 2
Para una sección con 2 m. de relleno (Figura Nº 3) el pie del talud a cada lado quedará a una distancia equivalente al ancho de media plataforma más el ancho que da el talud de 1 y 1/2 en 1, o sea 3 m. en este caso, el pie del talud del relleno queda entonces a 6 m. a cada lado de la estaca “e”.
Figura Nº 3
Fijados los puntos de iniciación de los taludes debe de dárseles en el terreno la inclinación que marca el proyecto y controlarse constantemente en el proceso de la construcción, que esa inclinación se mantiene.
Una forma de marcar esa inclinación es usando unas plantillas de madera formadas por dos estacas y una tabla a la que se ha dado la inclinación que deberá de llevar el talud. En esa forma queda materializada esa inclinación y, tanto para el caso de cortes como de rellenos bastará seguirla.
CASO DE CORTE
CASO DE RELLENO
• La inclinación del talud puede también controlarse con el eclímetro, generalmente estos traen junto a la graduación del cuadrante vertical una graduación en taludes, que permiten, mediante la colocación De una regla apoyada en el talud que se trata de controlar, saber si este se lleva en debida forma o hay que inclinarlo más.
Eclímetro
Se puede también hacer una escuadra de madera delgada a la que se fija una plomada en uno de sus vértices y en el travesaño horizontal se fijan marcas que establecen las inclinaciones que da uno de los lados de la escuadra, según la posición que ocupe la plomada.
ESCUADRA DE MADERA
El otro problema que se presenta al iniciar la construcción de una Carretera, consiste en marcar las alturas de cortes y rellenos a fin de que estos sean los precisos en cada estaca y la rasante quede, antes del retine final, lo más uniforme posible. Si el trabajo va a hacerse a mano lo común es marcar con lápiz en la estaca, junto a su número, la altura de corte y éste se hace dejando un mojón (hito) central que queda la estaca, de manera que se pueda ir midiendo la altura de corte en cualquier momento, este mojón (hito) se saca cuando se ha terminado el corte y el Ingeniero ha controlado que la altura está conforme.
• Cuando se trata de rellenos hecho a mano es común clavar junto a la estaca una vara vertical justo de la medida de la altura del relleno de modo que su extremo superior marque la altura de la rasante a la que se deberá llegar.
• Si los trabajos van a hacerse a máquina, tanto en el caso de los cortes como de los rellenos se deberá poner fuera del eje y en un lugar que no vaya a ser tocado por las máquinas, estacas de referencia, relacionadas a las estacas de eje por su distancia y altura, que además deben de llenar la condición de ser perpendiculares a él. De esta manera, mediante el nivel, se podrá saber como van progresando los cortes y rellenos y en que momento están terminados.
PARA TRABAJOS A MANO PARA TRABAJOS A MAQUINA
Niveletas.-
Un sistema práctico de ver si un punto determinado del camino que se construye está en rasante, o sea está muy bajo ó muy alto, es mediante el uso de las niveletas, que son unas crucetas de madera de 1.20 m de alto más o menos.
Para usarlas se ponen dos de ellas en puntos que ya están en rasante (1 y 2 de la figura a) y se pone una tercera en un punto que se desee nivelar (3). Si pasando una visual por las cabezas de las tres crucetas se ve que ellas forman un plano, el punto intermedio (3) estará en rasante. Si la cruceta central está muy baja o muy alta, habrá que subir o bajar el punto.
JUEGO DE NIVELETAS
Figura a
Clasificación del material de los cortes.-
• El ingeniero necesita conocer como se clasifica el material que sale de los cortes.
• El trabajo de desagregación o derribo de un metro cúbico se aprecia a razón de un tanto por metro cúbico, y este precio es función directa de la clase de material de que se trate, y de la clase de elementos con que se haga.
De aquí se deduce la necesidad de clasificar los materiales de los cortes en diversas categorías que agrupen materiales de características similares. En algunos países europeos se les clasifica en siete categorías.
Clasificación en el Perú.-
En el Perú, para los trabajos a mano, se usaron hasta hace pocos años las cinco categorías siguientes:•Primera Categoría.- Se consideran en esta categoría a los materialesQue se encuentran casi sin cohesión y que pueden ser cargados con la lampa sin trabajos previos de desagregación, son:a.- Las arenas,b.- Las tierras muertasc.- Las tierras vegetales húmedas
•Segunda Categoría.- En este grupo entran los materiales que tienen que ser desagregados (separación de dos cosas) por el pico antes de manejarlos con la lampa, son:
a.- Las tierras arcillosas secas
b.- Las arenas aglomeradas con arcilla seca
c.- Las tierras vegetales secas.
•Tercera Categoría.- En este grupo, entran los materiales que necesitan desagregarse con el pico y el barretón y en muchos casos requieren de la pólvora; y su desagregación ya ofrece ciertas dificultades, son:
a.- Terreno de aluvión antiguo o conglomerado
b.- Rocas muy descompuestas
c.- Arcillas puras especialmente cuando están húmedas.
•Cuarta Categoría.- Rocas blandas.- En este grupo se encuentran las rocas que no ofrecen gran dificultad para su trabajo ni desagregación. En algunos casos se les puede desagregar con barretones o también con explosivos de poco poder con pólvora o dinamita de bajo porcentaje, son:
a.- Las rocas calizas
b.- Las rocas arcillosas
c.- Las rocas sedimentarias
d.- Las que presentan planos de clivaje frecuentes (Propensión que un mineral tiene a dividirse en capas paralelas).
• Quinta Categoría.- Rocas duras.- Son las que solo pueden trabajarse con explosivos de alto poder y por ser muy compactas, son:
a.- Las rocas Ígneas
b.- Algunas variedades de conglomerados
c.- Las areniscas y calcáreas duras.
La clasificación en cinco categorías, ha sido simplificada reduciéndola a tres, que es el sistema que se usa actualmente para toda clase de trabajos a mano o maquina, ellas son:1.- Materiales sueltos.- En esta clasificación se considera los materiales flojos, que forman la 1 ra. y 2 da. Categoría usada antiguamente.2.- Rocas blandas o sueltas.- En esta clasificación se consideran los materiales que forman la 3 ra. y 4 ta. categoría usada antiguamente.3.- Rocas fijas.- En esta clasificación se incluyen las rocas duras y compactas que forman la 5 ta. categoría en la clasificación antigua.
TRABAJOS A MANO.-Herramientas usadas para la ejecución de las explanaciones.-Las herramientas más conocidas y usadas entre nosotros para los trabajos a mano en las Carreteras son la lampa de cuchara y el pico de dos puntas. Si los materiales, que se encuentran son sueltos bastará la punta de la lampa para penetrar en su masa y poderlos mover con esa herramienta, pero si están un poco aglomerados se requiere el pico para aflojarlos y después poderlos cargar con la lampa.
Según algunos manuales el máximo rendimiento de la lampa se obtiene cuando se carga 2.7 Kg. lanzando lampadas a 4 m. de distancia en 5 segundos de tiempo; se moverían 2,000 Kg. aproximadamente de material suelto por hora. Esto hace que cuando la distancia a la que hay que sacar el material a la lampa es más de 4 m. se haga necesario poner otro lampero a esa distancia para que lo levante y lo vuelva a arrojar a otros 4 m. de distancia
Esto es tratándose de terreno horizontal, cuando se trata de levantar el material a la parte superior de un corte, se admite que el rendimiento medio del lampero se obtienen levantándolo a 1.60 m, con un desplazamiento horizontal de 0.80. Cuando hay que levantar el material a mayor altura se pone otro lampero y así sucesivamente se transporta el material con lampa tanto en horizontal como en vertical poniendo turnos de lamperos como distancia haya que hacer el transporte.
Si los materiales que se trata de desagregar son algo más duros tales como los terrenos de tránsito o las rocas partidas en trozos, se requerirá además de las herramientas anteriores, las combas y las barretas y barretones. Las combas pueden ser de diversos pesos para estos trabajos desde 10 a 25 libras con mango largo y las barretas tienen generalmente 1” de sección y una longitud de 1.20 más o menos, los barretones de 1.60 a 1.80 y con una sección de 1 y ¼” a 1 y ½”, La idea es aprovechar el brazo de palanca que permite aplicar un esfuerzo importante en la punta de la herramienta que se introduce entre los trozos de la roca.
Transporte HorizontalLamperos c/4.00 m
Transporte VerticalLamperos cada 1.60 m
Lampa Cuchara mango madera "Y" BellotaPeso: 1900 gr.
Medidas: A-1000 B-320 C-250Herramienta para carga de materiales diversos: arena,
grava, tierra, carbón, etc
Pico de dos puntas
Para los trabajos en roca se emplean otras herramientas tales como los barrenos y las combas. Los barrenos usados entre nosotros para trabajos a mano son de sección octogonal de 7/8" y tienen diferentes nombres según, su largo: se llama empezador ó patero cuando tiene de 0.30 a 0.60; se llama seguidor cuando tiene 0.60 a 0.90; se llama pasador cuando tiene 0.90 a 1.20; estos tres tipos de barrenos son usados golpeándolos por un extremo con la cabeza plana, mediante una comba de 6 libras con mango corto.
Barrenos
Barrenos
El otro extremo del barreno, que es el que penetra en la roca, se aguza en forma de “cola de golondrina”, de modo que la perforación que hace es de mayor diámetro que el barreno mismo. El peón que hace los taladros, que entre nosotros recibe el nombre de barretero, toma, entonces, el barreno con la mano izquierda y la comba con la derecha y hace girar un cuarto de vuelta el barreno después de cada golpe de la comba.
Esto tiene por objeto moler la roca por percusión facilitando la perforación ya que, de otra manera, el barreno se incrustaría y llegaría un momento que no penetraría por más que se le golpee. El barreno, además, se conserva libre dentro del taladro y se le puede sacar para extraer la roca molida que va formándose en el fondo.
• Esta extracción se hace mediante la "cucharilla", que es una varilla de fierro de ¼” a uno de cuyos extremos se le ha dado la forma de cuchara que permite extraer verticalmente el polvo de roca.
• Cuando el barreno se atasca en el taladro se usa “la llave” para aflojarlo, ésta no es sino un trozo de barreno curvado en uno de sus extremos de manera que el barreno atascado entre en la ranura formada y se le pueda dar vueltas.
Para refrescar el barreno e impedir que el polvo suelto de roca molida entrabe la perforación, es común la práctica de echarle un poco de agua al taladro, en ese caso se le pone al barreno una rondana de cuero o jebe que colocada en la boca del taladro evita que la papilla de roca que se forma, salpique al barretero estorbando el trabajo.
Cuando se requieren perforar taladros de más de 1.20 m. de profundidad, se recurre a barrenos que perforan por la acción de su propio peso y que el barreno los desliza dentro del taladro proyectándolos hacia el fondo, el barreno toma el nombre de “yegua” o “pulceta”. No requieren, entonces, el uso de combas, pero siempre deben de usarse cucharillas para extraer el material y las llaves cuando se atasquen. Se comprende que después de cierto número de golpes sobre el barreno, que depende de la dureza de la roca, este pierde su filo y requiere ser aguzado nuevamente.
Esta operación se hace en una herrería que debe de montarse junto a los cortes en roca, allí mediante una fragua, yunque, martillos, tenazas, etc. Un herrero trabaja constantemente aguzando los barrenos que lo mandan de los cortes y los devuelve en el temple que han perdido al ser calentados al rojo para aguazarlos.
• Esta operación se hace en un recipiente de agua y requiere cierta experiencia ya que de otra manera los barrenos se vuelven muy quebradizos y se les rompe el filo en los primeros golpes que les dá el barretero con la comba.
• La profundidad y dirección que deben de llevar los taladros en cada uno de los casos que se presentan en los trabajos de carreteras, o sea lo que se llama el “trazo de los tiros” será tratado en el capítulo de explosivos.
• Ahora, como elementos de transporte a mano de los materiales de las explanaciones tenemos las carretillas y los carritos Decauville.
• Las Carretillas son herramientas, bien conocidas, consisten en una caja ó tolva de 1/30 de metro cúbico de capacidad media, que está montada sobre un bastidor, gravitando todo el conjunto sobre una rueda.
Carretilla
• Pueden ser empujadas o jaladas por un peón y se recomienda usarlas para transportes hasta de 150 m. como máximo.
• Los carritos Decauville tienen una capacidad media de 0.60 de metro cúbico, corren sobre líneas portátiles de 50 a 60 cm. de trocha que vienen en tramos de 5 m. con los rieles remachados sobre durmientes metálicos. Los rieles se tienden sobre el terreno más o menos nivelado y los tramos se unen entre si mediante eclisas empernadas.
Rendimientos en los trabajos de desagregación a mano.-
En los trabajos a mano hay dos factores decisivos que Influyen en el rendimiento que se obtenga, o sea en el número de metros cúbicos que pueda mover un hombre por hora, ellos son:
- La clase del terreno y;
- La calidad del obrero.
Cuanto más dura sea un terreno, tanto menor será el número de metros cúbicos que se mueven por hora, e igualmente, cuanto menos experimentado sea el obrero o que haya poca vigilancia para exigirle trabajo, los rendimientos serán también menores.
Mediante observaciones directas, se ha llagada a fijar algunos factores que dan aproximadamente los rendimientos en cada clase de terreno. Hemos dado, al describir las categorías en que se clasifican los materiales para los trabajos a mano, la clase de herramientas que se utilizan para desagregarlos, así como los casos que requieren explosivos.
Según esa clasificación, se da a continuación un cuadro de rendimientos para trabajos a mano, como se verá, dentro de cada tipo de material hay rendimientos variables, lo que se debe a sus distintos grados de dureza y dificultad de desagregación. En las rocas se supone que esta ha sido ya rota con explosivos.
• Para los trabajos en roca, que requiere ser taladrada mediante la comba y el barreno de 7/8” para colocar los cartuchos de dinamita, se ha establecido entre nosotros medir la profundidad de los taladros en pulgadas. En estos trabajos, el rendimiento del barretero es muy variable, ya que, tanto la dureza de la roca como el esfuerzo personal del obrero influyen más directamente que en el caso de materiales sueltos.
• Una buena práctica consiste en pagarle al barretero un precio unitario por cada pulgada que taladra, de esa manera se obtienen mayores rendimientos y gana más a medida que su esfuerzo es mayor.
En ese caso el precio por pulgada es menor a medida que la roca es más blanda. La medición de la profundidad de los taladros se hace mediante varillas delgadas que se introducen al taladro, midiendo después la longitud de varilla que ha entrado se tendrá la profundidad buscada.
Para formarse una idea general de los avances que puede obtenerse en la perforación de taladros, diremos que según la dureza de las rocas se puede hacer desde 40 hasta 100 pulgadas en una jornada de trabajo.
REMOCION DEL MATERIAL MOVIDO.-
Formas de ataque de los cortes.-Trabajos a mano.-Las diversas formas de ataque de los cortes
dependen de tres factores:- En primer lugar de los medios y herramientas de
que es posible disponer.- Segundo de la profundidad del corte mismo- Tercero de la necesidad o no de utilizar el
material cortado en formar terraplenes adyacentes.
Ataque por capas superficiales.-
Este caso se presenta cuando la altura se comienza a atacar por A, a lo largo del talud y en la sección transversal se saca el material hacia B para formar el terraplén. Si la distancia entre A y B es grande y sólo se dispone de lampas habrá que poner tantos lamperos como tramos de 4m. haya en la sección transversal para que vayan pasándose el material de uno a otro conforme hemos visto al tratar del trabajo a la lampa.
• Naturalmente, que si la sección es solo en corte, el material habrá que transportarlo hasta que se le bote al talud exterior del desmonte.
• Si se dispone de carretillas y la distancia es grande será más económico utilizar las carretillas.
El terraplén se va formando por capas sucesivas de corte que van pasando a ser sucesivas capas de relleno. Más adelante trataremos sobre la forma de ejecutarlo y la necesidad de que esas capas sean compactadas para que formen terraplenes estables.
Ataque a media ladera.-
Cuando se trata de cortes altos a media ladera se comienza haciendo en la parte más alta y en la línea del talud una primera grada que permite a los lamperos caminar y trabajar con comodidad. El talud se va desde allí llevando con la inclinación que se indique. El material lo van arrojando hacia abajo ya sea para que corra resbalándose por la ladera o que se proyecte formar con él un relleno.
Se sigue cortando el terreno por gradas hasta obtener la plataforma. Se recomienda poner un obrero experto para que haga la operación del "peinado del talud" que consista en ir igualando con la punta del pico la superficie del talud, que, una vez terminado, debe de presentar la forma de un plano uniforme y regular. El talud se puede ir comprobando constantemente con una escuadra de madera, ó con el eclímetro cono se ha descrito.
Ataque frontal o en cunetas.-
Este sistema que es uno de los utilizables para el ataque de cortes cerrados, consiste en abrir una cuneta central que llegue hasta la cota definitiva de la rasante y con los taludes lo más verticales posibles. Estos cortes se trabajar, generalmente con línea Decauville y el ancho de la cuneta Inicial se hace sólo lo suficiente para que pase una línea de carga.
• Se sigue en seguida atacando por los costados, ensanchándose el corte mediante las cunetas II y II. Es posible, entonces, tender la otra línea Decauville y así mismo se ataca las cunetas III y III hasta llegar al ancho definitivo.
• En estos casos los carritos Decauville son llenados a mano con lamperos. Si no se dispusiera de línea Decauville todo el transporte se hará con carretillas.
• Este sistema es lento, el material de transporte se mueve difícilmente y el ataque se hace en un frente reducido.
Ataque lateral por capas sucesivas.
Es el que normalmente se emplea, en vez de tener como sucede con el método anterior el reducido frente de trabajo de la sección transversal del camino, se ataca la excavación lateralmente, buscando un amplio espacio que permita no solo la labor de excavación con distintos puntos de ataque sino la de carga simultánea en gran número de carritos Decauville.
El trabajo puede desarrollarse mucho más rápidamente y se emplea cuando su volumen es tal que exige, para el transporte de tierras el empleo de trenes de vagonetas con tracción mecánica.
El trabajo se Inicia en una faja lateral del ancho estrictamente necesario para la colocación de una vía a lo largo de todo el proyectado frente de ataque, hecho lo cual se acomete el trabajo de excavación bien por capas horizontales, ó bien verticales. En el primer caso hecha la excavación de ataque se continúa el trabajo excavando toda la zona lateral I hasta el ancho total con la profundidad de la excavación de ataque.
Una vez excavada así la primera capa se atacan las demás en la misma forma. Esta forma de trabajo es recomendable en el caso de que el terreno no tenga una fuerte pendiente transversal pues si esto sucede, la excavación de la primera capa llega a tener una altura excesiva que no Permita la carga en una sola operación a mano de las vagonetas.
• Por esto cuando el terreno tiene una fuerte pendiente transversal se recurre al procedimiento de excavación por capas verticales. Se excava la primera trinchera de ataque A, hecho lo cual y colocadas en ella la primera vía de transporte, se excava la capa vertical 1, llevando la excavación hasta el máximo perfil que permita la carga directa de los productos, obtenidos, al tren de vagonetas colocado en la trinchera de ataque y así se continua por capas verticales consecutivas hasta completar la sección transversal proyectada en su totalidad.
La vía debe de disponerse de tal manera que la maniobra de los trenes pueda hacerse con la mayor rapidez y con un mínimo de movimientos, la disposición a adoptar dependerá del plan de trabajo y de los materiales disponibles.
En los trabajos de construcción a mano, con lampa y pico, es muy importante que en los cortes bajos el material que se arroja a la cabeza del talud no quede cerca del bordé, ya que forma allí un peso inconveniente, propicio para provocar derrumbes y, además sólo con el viento y la lluvia comienza a caer a la cuneta tapándola.
Por eso en estos casos se especifica que el pie del desmonte quede cuando menos a 1.50 m. de la línea del comienzo del talud. Es igualmente recomendable no "'acumular el material proveniente de los cortes, en el borde exterior de la plataforma ya que dan mal aspecto y restan visibilidad, es siempre preferible echar el material ladera abajo.
Cuando se hacen rellenos de préstamos a mano y no cabe otra solución que hacer zanjas laterales para obtener los materiales por no poderse disponer de medios de transporte, es imprescindible que dichas zanjas se hagan a cordel y cuando menos a. 1.50 m. del pie de los taludes del relleno terminado ya que en otra forma el relleno tenderá a resbalarse a la zanja.
Además tienen el inconveniente que dan mal aspecto, son lugares peligrosos en casos de accidentes, se acumulan en ellas basuras y se hacen charcos de agua cuando llueve, pudiendo la humedad afectar la base de los terraplenes y formarse criaderos de zancudos en las zonas palúdicas.
