Construccion De Grua Torre

ÍNDICE INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 3 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................ 4 DESARROLLO ........................................................................................................................ 5 Alcance del Plan ....................................................................................................... 5 Plan Estratégico Táctico desde el puno de vista de la Grúa Torre ........................ 5 Plan de Operación para el Montaje de la Grúa Torre en vertical ........................ 6 Descripción de Maquinarias, Equipos y Herramientas ........................................ 7 Normas de Seguridad para el Montaje de la Grúa Torre ...................................... 9 Descripción del área de trabajo ............................................................................ 10 Almacenamiento de Materiales ............................................................................ 11 Mano de Obra a Utilizar ....................................................................................... 12 Carta de Proceso Propuesto ................................................................................... 14 Inspección y Control de la Operación .................................................................. 15 Análisis de Costos ................................................................................................... 15 CONCLUSIONES ................................................................................................................. 17 ANEXO: Fotografías de Secuencia de Montaje de la Grúa Torre ................................... 19 INTRODUCCIÓN En toda obra de construcción existen variables a controlar que muchas veces se escapan de las miradas de los expertos, muchas veces por desconocimiento o por no querer innovar al respecto. La obra en si misma es un ejemplo de variabilidad en el cual se pueden vislumbrar su carácter único y artesanal. Con el pasar de los años se han perfeccionado las herramientas para poner en practica la forma de planificar una obra de construcción, es por eso que las técnicas modernas ponen énfasis en la operación, en el proceso y la tarea, todos aspectos que van desde un mayor grado de generalidad hasta lo mas particular. Como ya se había dicho la obra de construcción es un ejemplo de un producto único y artesanal que puede ser visto como un flujo continuo. En este carácter entran a batallar aspectos como la planificación organizacional, por proyecto y por actividad, las cuales ponen énfasis en los atributos del proyecto y en los componentes físicos de los mismos. Y también la operación, el proceso y la tarea, que tienen sus énfasis en la acción en terreno y en los procesos tecnológicos. Entonces cabe destacar el papel importante que deben cumplir este conjunto de factores y demás esta decir que deben trabajar en forma compartida.

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Muchos son los métodos de optimizar una operación, un proceso o una tarea y por ende existen algunos métodos que no son ampliamente utilizados en el ámbito de la construcción. Para la construcción los planes de operaciones más vistos, pueden ser las cartas de proceso y los diagramas de flujo, que en conjunción trabajan a la perfección en la hora de optimizar el uso de los recursos y sus respectivos planes. La presente investigación cuenta con el desarrollo del método de programación de operaciones y el correspondiente estudio de métodos para el montaje de una grúa torre. En este estudio se pretenderá el dar una situación real de montaje, con los diferentes factores que influyen en su armado. Todo esto apoyado por el desarrollo de las correspondientes cartas de procesos y diagramas de flujos, que deberían estar presentes para una optimización en el uso los sus recursos. MARCO TEÓRICO Entendemos como planificación, al desarrollo del estudio previo que se realiza previo a la ejecución de un proyecto, en donde se establecen el tipo de recursos a utilizar, el presupuesto disponible, la organización de la faena, resultados que se esperan del proyecto, entre otros. Junto con lo anterior, se definen tres niveles de planificación: Estratégica, Táctica y Operacional, ocupándose cada una de ellas (en términos generales) de la planificación a Largo, Mediano y Corto plazo respectivamente. La Planificación de Operaciones o Estudio de Métodos, corresponde al nivel de la planificación operacional. Operación es una actividad que coloca un elemento definible de construcción, en donde se llevan a cabo determinados procesos tecnológicos y se tiene una secuencia de tareas determinadas. Dentro de este contexto, la Planificación de Operaciones, se ocupa de las instalaciones auxiliares, programación y asignación de recursos, selección y mantención de equipos, políticas de inventario, diseños de control de los procesos, métodos de trabajo y aseguramiento y control de calidad. O sea, que es fundamental tener un conocimiento acabado de los factores que participan dicha operación y de los objetivos que se persiguen para ella. Para lograr realizar un adecuado Estudio de Métodos, existen diferentes herramientas, que se denominan Planes Operacionales. Estos, describen el trabajo y como debe ser realizado. Entre ellos se destacan los Croquis, Hojas de Asignación de trabajos, Esquemas de trabajo, Modelos a escala, Cartas de proceso o diagramas de flujo, Sistemas computacionales, Modelos de operaciones y la Planificación a corto plazo. A su vez, dentro del mismo estudio, es en extremo beneficioso, realizar un estudio de Mejora de Métodos, en donde se pueden determinar los procedimientos más fáciles y económicos para ejecutar las operaciones componentes de la actividad. DESARROLLO Alcance del Plan. El alcance del plan de operación del montaje de la grúa torre, abarca el estudio del análisis de las variables que engloban el desarrollo del método mas óptimo para esta actividad, tomando en cuenta todos los aspectos que involucran tal proceso, como la gestión y el desarrollo mismo de la operación, desde el punto de vista del aseguramiento de la calidad, costo, plazo, seguridad para lo cual se utilizaran las herramientas que otorga el estudio de métodos y que son oportunos de utilizar para este procedimiento. Plan táctico desde el punto de vista de la grúa torre. La justificación del uso de la grúa torre pasa por el plan táctico de la empresa. En el cumplimiento de toda organización, el de obtener beneficio, la empresa define su objetivos y metas. Para el logro de ellas, la empresa utiliza la planificación como una herramienta, es decir la racionalización de las actividades, evitando 2

entorpecimiento y disminuyendo riesgo. El costo de utilización de una grúa torre es elevado, para justificar la utilización de este recurso, se debe planificar de modo que sea ocupado en su capacidad máxima, a lo mejor si es necesario, los procesos constructivos deberán modificarse para optimizar dicho recurso, entonces cabe preguntarse, ¿en que procesos se utilizara este recurso? y ¿como la grúa torre mejorara el rendimiento de dicho proceso?. Por ejemplo, en la construcción de un edificio (estructura de hormigón armado de 16 pisos), el proceso de hormigonado podríamos realizarlo con hormigón premezclado y una bomba para la elevación de este, pero si utilizamos una grúa torre con el objetivo único de transportar materiales y para la faena de hormigonado, el costo beneficio de este recurso no sería el más óptimo como si lo utilizáramos además con el objetivo de transportar un moldaje efco (moldaje metálico), el cual podríamos armarlo al pie de la obra y ser transportado para ponerlo como un mecano en la posición que corresponda. Plan de operación para el montaje de la grúa torre en forma vertical. Para realizar un plan de operación (montaje grúa torre), se debe tener una visión global de la operación, es decir se debe tener en cuenta todos los recursos que intervienen en la operación, como, equipo, herramienta, maquinaria, mano de obra, espacio físico, etc., los cuales nos darán los aspectos técnicos a considerar en la operación, en nuestro ejemplo un aspecto importante a considerar es el espacio físico el cual no nos permite armar al pie de la obra (en forma horizontal) la grúa torre para luego auto−izarla, por lo cual deberemos utilizar un procedimiento de armado distinto, en el cual tendremos que considerar, el equipo necesario para este montaje, para el cual utilizaremos los recursos adecuados. El espacio físico, nos define el procedimiento de izaje de la grúa torre, que agrandes rasgos se sintetiza en izar los distintos elementos de la grúa torre mediante una grúa auxiliar para luego ser unidos verticalmente. A continuación se desarrolla y se analiza nuestro ejemplo.

Figura N° 1: Emplazamiento de Grúa Torre. Descripción de Maquinarias, Equipos y Herramientas. 3

Maquinaria Grúa torre: es el elemento que vamos a manipular. Conocer las características técnica de este, es fundamental para la elección del método mas adecuado para su montaje.

Figura N° 2: Diagrama de la Grúa Torre. Referencia Cantidad Designación 1 2 3 4 5 6 7 9

1 1 2 4 1 1 2 1

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12 13 14

1 1 1

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Eje motor Eje libre Larguero Riostra Tramo inferior de torre Cabestrante y chasis Torre paneles Diagonales (juego) Elementos desmontables (juego) Traviesas desmontables (juego) Escalas y contravientos Tramos superior de cabina Tramo inferior de cabina Cabeza de torre, parte fija y giratoria

Peso Unitario Total 7,85 575 155 55 960 760 420 320

7,85 575 310 220 960 760 840 320

210

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350

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190 890 310

190 890 310

1840

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4

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Pluma de carro, tramo de pie con cabestrante y alargadera Pluma de carro, tramo intermedio con tirante Pluma de carro, tramo intermedio Pluma de carro, tramo de cabeza Tirante con limitador de par Pluma de contra−pesos con tirante Carro y aparejo

750

750

535

535

260

260

670

670

200

200

820

820

230

230

Grúa auxiliar: La grúa auxiliar móvil tiene como fin el izaje de los elementos de la grúa torre, sin la cual seria casi imposible el montaje de la grúa torre, para determinar el tipo de grúa auxiliar se debe tomar las siguientes consideraciones: • Cual es el peso máximo que deberá levantar la grúa auxiliar. • Cual será la altura máxima de elevación que deba realizar la grúa Se debe disponer de la grúa auxiliar en el momento oportuno de la faena de montaje, es decir, si debemos arrendarla, se debe realizar la gestión con el tiempo necesario para que está se encuentre a la hora y el día que la debamos utilizar. Además, este recurso es uno de los mas incidentes en el proceso de montaje de la grúa torre, y la optimización de la utilización de este recurso se verá reflejada en el costo final de la operación. Camión: El camión realizara la operación de transportar los elementos de la grúa torre desde el lugar de donde se almacena hasta donde se realizara el montaje. La envergadura del camión va a depender directamente de las dimensiones y peso de los elementos que se requieren transportar. Para la carga del camión será necesario tener claro el proceso de armado de la grúa torre de modo que las piezas, se carguen en tal orden que su descarga sea precedente para el armado de la grúa torre, es decir que los elementos que estén mas a mano sean los primeros que se van a utilizar para el montaje, lo que nos permitirá optimizar el tiempo de montaje de la grúa torre. Equipo y Herramientas Llave de torque: para el ensamble de la grúa torre se utiliza pernos para unir los distintos elementos, por ende, esta herramienta es de vital importancia para la ejecución del montaje, se debe prever la cantidad adecuada de llaves con las medidas necesarias, con las cuales se realizara el apreté de los perno para la unión de los distintos elementos Cinturón de seguridad: intrínsicamente en el montaje de la grúa torre va implícito que se desarrollara la operación en altura, donde los operarios deberán utilizar este accesorio para su seguridad. Se debe disponer de la cantidad de cinturones para los operarios que trabajen en altura y exigir la utilización de ellos. Radio transmisor: para facilitar la comunicación de los distintos operarios que intervienen en la ejecución, es necesario contar con este elemento Estrobos: este elemento se utilizar para el amarre de la estructura a izar de la grúa torre. Y serán los apropiados para soportar la carga los cuales deberán estar en buenas condiciones,

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Barrera de seguridad: se utilizará para cercar el lugar para evitar el ingreso de personas ajenas a la operación de montaje de la grúa torre Sogas: están destinadas a guiar el elemento izado durante deberán tener la longitud y resistencia necesaria Además se utilizarán para esta operación los elementos de seguridad básicos como, casco, zapatos de seguridad y antiparras. Normas de Seguridad para el Montaje de la Grúa Torre Antes de iniciar cualquier trabajo el supervisor debe cerciorarse que el operador de la grúa auxiliar comprendió todas las instrucciones referente al trabajo a realizar. Pauta a seguir: • Verificar la carga que será alzada y el peso de ella. • Verificar que los estrobos utilizados para efectuar la alzada estén en buenas condiciones físicas. • Detectar si hay un peligro eléctrico en los alrededores del área de alzada. • Verificar si el terreno en el área de alzada es. Tierra suelta, compacta, húmeda, si hay excavaciones adyacente que puedan poner en peligro la maniobra al ceder el terreno. • Verificar que la carga este bien asegurada, antes de empezar la maniobra. • No se deberá maniobrar con carga suspendida sobre personal que se encuentre sobre el radio de acción de la pluma. • El operador de la grúa no debe comenzar la maniobra hasta que no se hayan retirados los estrobadores a una distancia segura. • El operador solo recogerá la pluma una vez que se haya ejecutado la unión del elemento de la grúa torre. • Solo deberá dirigir una persona la maniobra (señalero), con el cual el operador deberá estar coordinado durante la maniobra. • Consideraciones de seguridad para los operarios que estén trabajando en la unión de la grúa torre. • Los operarios deberán realizar la faena con cinturones de seguridad, los cuales deberán estar amarrados a la estructura de la grúa torre que ya se ha unido firmemente. • Las herramientas portátiles de mayor peso como las llave de torque deberán ser amarradas a un punto de sujeción estructural. Descripción del área de trabajo. El área de trabajo no solamente se define por sus dimensiones desde el punto de vista de la operación del montaje. Podemos disponer de un gran espacio físico para el montaje de la grúa torre, pero esto dependerá en que etapa de la obra se realizará la faena, por ejemplo, si ya se han realizado las actividades de excavación puede que ésta actividad nos reduzca considerablemente nuestro espacio físico. También tendremos que considerar cual es el punto estratégico para la ubicación de nuestra grúa torre, lo cual esta en directa relación con el emplazamiento del edificio, de modo que con nuestra grúa se pueda transportar los distintos elemento a través del edificio donde se requiera. Para nuestro ejemplo la distribución de la zona de trabajo esta en el esquema siguiente:

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Figura N° 3: Distribución del área de operación. • Grúa torre: la posición de la grúa torre esta definida en este lugar considerando que es un punto donde se pueden alcanzar los distintos puntos de la obra; se puede arriostrar al edificio y facilita su armado. • Lugar de almacenamiento de los elemento de la grúa torre que servirán para elevar ésta cuando se necesite mas altura de ella. • Grúa auxiliar: en la posición de la grúa auxiliar, se deben considerar algunos criterios, como cual es la posición donde hará la manobria de izamiento de los elementos de la grúa torre con los mínimos movimientos. • Camión: la ubicación, en lo posible, debe ser lo mas cerca del punto de descarga y en posición que facilite la operación de montaje. • Emplazamiento del edificio: nos define el lugar donde se colocara la grúa torre de modo que se pueda alcanzar los distintos punto del edificio. • Edificios adyacentes: como nuestro lugar de operación no nos permite realizar el montaje dentro del recinto, será necesario tomar en cuenta los permisos para ocupar el espacio de nuestro vecinos sin mayores problemas. • Acceso principal al edificio: es necesario que este espacio no lo ocupáramos con la posición de la grúa torre ya que es el de mayor transito dentro de la obra. • Barrera de seguridad: se utilizará para cercar el lugar, para evitar el ingreso de personas al lugar de la operación. • Fuente de poder: es necesario verificar que ésta se encuentre cerca del lugar donde se instalará la grúa. Además, hay que disponer de la energía necesaria para abastecer a la grúa (220 Volt o 380 Volt). Almacenamiento de materiales Torres Paneles: Como la grúa no se arma en su totalidad, los módulos intermedios que se instalarán después, se almacenarán cuidando que estos no queden en contacto directo con el suelo, para evitar el contacto de la humedad con la estructura metálica. Además, se debe de cuidar que el orden de almacenamiento se efectúe de acuerdo a la secuencia de utilización de éstos en la continuación del montaje de la Grúa. Cabe destacar que 7

estos elementos se auto−montan con la misma grúa torre, por lo cual no es necesario el uso de la grúa auxiliar. Tornillos y Tuercas: Estos elementos deben clasificarse y agruparse de acuerdo a las diferentes conexiones de la Grúa, cuidando a su vez que se encuentren en buenas condiciones para su utilización. Mano de Obra a Utilizar Estrobadores (2): serán los encargados de estrobar los elementos de la grúa torre para luego ser izados. Además mediante cuerdas, los estrobadores guiaran el desplazamiento del elemento izado. Para su montaje, serán los responsable de estrobar, de tal manera, que el objeto a izar quede en la posición vertical o el sentido que corresponda, para que éste quede listo para ser unido por los encargados de unir las piezas. Operarios de armado de la grúa torre (2): serán los responsables del armado de los distintos elementos que conforman la grúa torre. Señalero (1): será el encargado de coordinar y señalar los movimientos que se deben realizar, de modo de guiar adecuadamente al operario de la grúa auxiliar en el izaje de los elemento de la grúa torre. Operario de la grúa auxiliar (1): será el responsable de los movimientos que se realicen con la grúa auxiliar móvil Supervisor (1): será el responsable de coordinar, gestionar y dirigir los distintos aspecto que abarca el plan de operación de montaje de la grúa torre, además deberá exigir que se cumplan con las medidas de seguridad. Carta de Proceso Propuesto Dentro de la Carta de Procesos propuesta, no se incluye la construcción de la fundación de hormigón armado que sirve de sustento a la grúa; puesto que esta tarea se puede realizar como una más dentro de cualquier actividad dentro de la obra, utilizándose la mano de obra disponible de la misma. Sin embargo, es de suma importancia controlar la nivelación de ésta, ya que cualquier desviación (del orden de milímetros) puede provocar una accidente de proporciones. Inspección y Control de la Operación • Verificar el estado del cable del gancho. • Verificar el estado del cable del carro. • Verificar el agrupamiento de poleas. • Verificar el estado de los mandos de la maquina. • Verificar bocinas de alarmas. • Engrase de poleas del gancho. • Verificar estado de lengüetas del gancho. • Verificar el buen funcionamiento de las poleas deslizantes. • Verificar el correcto paso del cable de elevación y distribución. • Iluminación de trabajos nocturnos. • Visibilidad trabajos de día Análisis de Costos − Al sumar los tiempo de las operaciones, se tiene lo siguiente: Proceso Propuesto: 8 horas = 1 día

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− Para realizar la Faena se utilizará la siguiente Mano de Obra considerando los sueldos correspondientes: 2 Estrobadores/día $ 12.000 2 Operarios de Armado de Grúa/día $ 15.000 1 Señalero/día $ 6.000 1 Supervisor/día $ 15.000 Total $ 48.000 Imposiciones 22 % $ 18.560 Total $ 58.560 • Arriendo de la Grúa Auxiliar: $ 30.000 /hora x 8 horas = $ 240.000 • Arriendo de camión de transporte: $ 7.000 /hora x 8 horas = $ 56.000 • Total: $ 5.560 $ 240.000 $ 56.000 Total $ 354.560 / día + IVA CONCLUSIONES La programación de operaciones es un aspecto importante dentro de la planificación operacional o de corto plazo, ya que permite realizar el tomar decisiones importantes dentro de la realización de procesos. Estos procesos pueden ser constructivos, de ahorro de tiempo o bien de la posibilidad de reorganizar estos mismos. Un estudio de métodos es una investigación que es de mucha utilidad a la hora de enfrentar procesos desconocidos, ya sea por su excesiva complejidad, o por que comprende una cantidad de partidas que no es posible manejar con la experiencia. En la construcción, como es sabido, muchos procesos se deberían realizar en forma organizada y siguiendo una secuencia lógica, y esto no siempre se lleva a cabo, puesto que la experiencia adquirida en procesos conocidos, hace que muchas veces estos se rijan solo por la experiencia y no siguiendo una correlación de ahorro de tiempo. El estudio de métodos para el montaje de una grúa torre es de mucha utilidad, puesto que permite abordar una actividad poco conocida, a menos que se dedique específicamente a esto, y que la mayoría de las veces se contrata a una empresa que se aboca a esta labor. Las cartas de procesos y diagramas de flujo obtenidos en la 9

presente investigación, pueden servir de pautas para realizar el montaje con el mínimo de perdidas y organizando las distintas labores con la mayor cantidad de consideraciones que se deben tener en cuenta. También es importante destacar que con una buena ejecución de estos Estudios de Operaciones y con sus respectivas cartas, permite dejar un legajo de documentos que serán posibles de utilizar en futuras instalaciones de la misma grúa torre, si es que se es propia, o bien chequear las diferentes operaciones si es que se contrata un servicio de las mismas. Esto, de manera de disminuir el riesgo de perdidas de tiempos innecesarios, o bien el reducir las equivocaciones que siempre son causantes de una mayor ocupación de recursos. Finalmente es importante tener en consideración aspectos como la distribución en obra, o mejor dicho la distribución física de los componentes de instalación de la grúa en obra, puesto que con una buena ubicación es posible reducir mas aún el tiempo de armado de la misma y teniendo en consideración que las condiciones de ubicación variarán entre una obra y otra. ANEXO Fotografías de Secuencia de Montaje de la Grúa Torre

Figura N° 4: Fundación.

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Figura N° 5: Montaje de Ejes.

Figura N° 6: Montaje de Largueros.

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Figura N° 7: Montaje de Tramo Inferior de la Grúa Torre.

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Figura N° 8: Montaje de Torres Paneles.

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Figura N° 9: Montaje del Telescopaje.

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Figura N° 10: Izamiento de la Pluma de Contrapesos.

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Figura N° 11: Montaje de Contrapesos.

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Figura N° 12: Izamiento de la Pluma de Carro.

Figura N° 13: Montaje de la Pluma de Carro.

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Figura N° 14: Grúa Torre. Universidad Católica del Norte Facultad de Arquitectura, Construcción e Ingeniería Civil Dpto. de Construcción Civil

ESTUDIO DE MÉTODOS MONTAJE DE GRÚA TORRE Antofagasta, 17 de Abril de 2001

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