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Prefabricados en Minería:
Edificio Subestación Cordillera Codelco Andina
Fuente: Prefabricados Andinos S.A. - AICE.

La construcción de los proyectos mineros actuales exige tiempos menores de construcción y mayor garantía en los plazos de entrega de la obra en operación. Esta mayor exigencia se suma a un aumento sustancial de las demandas de protección a los trabajadores que se exponen a condiciones de trabajo extremadamente duras y donde los rendimientos productivos se ven castigados. Es una realidad hoy que existen instalaciones mineras que son operadas por mucho menos del personal que los mismos proyectos de hace 20 años. Esa misma visión debe ser aplicada en la etapa de construcción utilizando conceptos de industrialización.

A continuación se describe la experiencia en la construcción de un edificio íntegramente con elementos prefabricados de hormigón, armados y pretensados, en las instalaciones de Codelco-División Andina.

Primero, es importante reconocer que en los últimos 30 años ha existido un gran desarrollo en la industria del hormigón estructural prefabricado, de la mano de la tecnología del pretensado. Al conocer la gran variedad de posibilidades de esta tecnología, es inmediata la aparición de una gran cantidad de aplicaciones en proyectos industriales mineros.

Para lograr extraer los máximos beneficios y bondades de esta tecnología, es importante solucionar la estructura desde su concepción inicial. Es así como se podrá lograr la máxima economía en un plazo determinado. También es importante definir que no todo en la obra conviene o es posible de prefabricar, donde se trata de buscar el equilibrio de obras in situ y prefabricadas que entreguen el máximo valor y eficiencia.

Todo proyecto a prefabricar se debe someter a las siguientes etapas de análisis: Estudio de Factibilidad, Estudio de Logística, Anteproyecto, Proyecto, Fabricación, Transporte y Montaje.


Estudio de Factibilidad

En la concepción del proyecto se realiza un primer estudio de prefactibilidad, en donde se reciben todas las variables y demandas del proyecto a efectuar. En esta etapa se define el tipo de elementos a aplicar, si son elementos de catálogo o especiales, se definen tamaños de piezas preliminares, volúmenes de obra, etc. Como resultado de esta etapa se obtiene el volumen de obra a prefabricar dentro del proyecto.


Estudio de Logística

Con el tamaño y peso de las piezas definidos en el Estudio de Factibilidad, se procede a realizar el estudio de su manipulación desde la fábrica hasta el lugar de la obra, revisando el estado de caminos, su pendiente máxima, geometría de curvas, capacidad y estado de infraestructura existente. Como resultado de esta etapa, se define el tipo de tracción, potencia y capacidad de rotación del equipo a utilizar en el transporte de todos y cada uno de los elementos. En nuestro caso, el elemento límite que dominó el estudio fueron los pilares de 23 m de longitud y 80 ton de peso propio. Se necesitó un camión de 480 Hp de potencia y equipo direccional posterior para lograr pasar las curvas en pendiente del camino.


Montaje de pilares y vigas. Montaje de paneles exteriores.


Anteproyecto

Ratificadas las etapas anteriores, se procede a realizar un diseño a nivel de Plano de Forma, donde ya se definen los elementos a utilizar en tamaño. Aparecen detallados en geometría pilares, vigas pretensadas, losas pretensadas, paneles de fachadas, consolas y prediseño de fundaciones y obras complementarias in situ. Con este Plano de Forma se revisa el cumplimiento de la geometría general del edificio o estructura. El edificio de la subestación tiene un 90% de productos de catálogo. El único elemento especial fue el pilar de 23 m.


Proyecto


Una vez visado el Plano de Forma, se procede con la ingeniería de detalle estructural, en donde a través de modelos matemáticos se define la armadura de todos los elementos, así como las conexiones, se verifica el cumplimiento normativo en esfuerzos y deformaciones. Esto puede significar, en algunos casos, variar la geometría de algún elemento, siempre respetando las variables del proyecto.
 

Esta etapa culmina con la elaboración de las planillas de fabricación de todos los elementos prefabricados que es el documento esencial en la industrialización de la estructura. Las planillas convierten un edificio en un número finito de elementos tipificados, definiendo cantidades de elementos a producir. En el edificio de la subestación se definió utilizar conexiones fuertes rotuladas entre los elementos prefabricados y configurar diafragmas rígidos y pilares conectados a muros sísmicos. Las fundaciones de los pilares fueron empotradas en cáliz. El proyecto se realizó con cuatro personas y duró seis meses.

Término de montaje.


Fabricación


Una fábrica de elementos prefabricados de hormigón con cubierta, vapor, puentes grúas de gran capacidad, líneas de aire y potencia difiere absolutamente con las condiciones de elaboración del hormigón en instalaciones mineras. La calidad, rendimientos y costos son los del mercado nacional. Aquí está la mayor cantidad de personal a utilizar en el desarrollo del proyecto. La fábrica tiene líneas productivas por tipo de elementos, taller especializado en la elaboración de armadura y zonas de stock de elementos. La fabricación del edificio Subestación Cordillera se realizó en la fábrica de Tiltil, en un plazo de 1,5 meses.


Transporte y montaje


El proceso culmina con el transporte de los elementos en paralelo con su montaje, en el sitio de la obra. Utilizando una cantidad mínima de personal, un equipo de cuatro personas directas más supervisión indirecta, se logran rendimientos de montaje muy por sobre la construcción in situ tradicional, acortándose el plazo directamente en la línea crítica de la obra. El montaje del edificio de la subestación demandó 10 personas, grúa de 400 ton, grúa de 90 ton y un elevador. El plazo de montaje total fue de 2,5 meses.

Diciembre 2012
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