Empresa que formula el problema
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CONCONCRETO
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DESCRIPCIÓN DEL RETO:
Extracción de material excavación para el proceso de pilotaje
Antecedente
Pilotaje: Actividad por medio de la cual se conforman las
fundaciones de las edificaciones, los pilotes o pilas son el soporte de la
estructura y ayudan a la edificación a transmitir las cargas hacia suelos con
capacidades portantes altas; por lo general los pilotes se utilizan cuando se
cuenta con suelos de bajas propiedades los cuales no son aptos para soportar la
edificación en su totalidad.
La actividad de pilotaje se realiza actualmente con
los siguientes mecanismos:
1.
Manual
2.
Mecánico
3.
Pilotes hincados
Para trabajar con el mecanismo 2 y 3 se debe contar
con suelos blandos, los cuales permitan la operación de los equipos utilizados
en esta actividad. Ej: Suelos de Bogotá.
Para el numero 2 la extracción de material la realiza
el equipo de perforación y para la número 3 no es necesario extraer material. Ver los siguientes links.
El mecanismo 1 se utiliza cuando se tienen suelos para
las fundaciones de la edificación con diferentes características, pueden ser
granulares, arcillosos o rocosos.
Actualmente para este proceso no se cuenta con equipos mecánicos que
permitan una extracción eficiente del material que resulta de la excavación,
proceso 100% manual y de alto riesgo.
Ver videos adjuntos.
Descripción
del problema
La extracción de material de material excavación en el proceso
de construcción de pilas, se realiza de forma manual y con herramientas
hechizas que difieren de acuerdo a cada empresa y los parámetros de seguridad
que estas establezcan. Este proceso es
poco productivo y debido a su complejidad, se debe excavar entre 1.0 – 1,5 ml
por día; esto con el fin de garantizar la estabilidad del terreno. Una pila en un suelo como los de Medellín
tiene un diámetro de aprox 1,2 m y una profundidad entre 15 – 20 m, esta puede
tardar en ejecutarse aproximadante 30 días y requiere como mínimo de dos
personas para excavar y extraer el material.
Los equipos utilizados para esta actividad son el molinete con
su cuerda y un balde de pintura de 5 galones.
Ver fotos
Imagen 1. Excavación
Imagen 2. Molinete
Imagen 3. Balde
El proceso se lleva a cabo de la siguiente manera: Inicia la
excavación de diámetro de 1,2 m hasta una profundidad de 1 ml (la extracción de
material en este punto es fácil debido a la cercanía con el nivel de suelo),
luego se debe fundir un anillo en concreto que sirve como contención para el
terreno, esto puede demorar entre 1-1,5 días. Luego de terminado este tramo se
continua con el tramo siguiente de 1 ml de profundidad en excavación y
posterior fabricación del anillo. Este
proceso se repite hasta los 15-20 ml, donde a partir del 3 ml la extracción del
material debe hacerse con las herramientas de las imágenes 1,2 y 3.
3. Requisitos de la solucion
Grado de
implementación: Pretotipo
CAPACIDADES DE I+D REQUERIDAS
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INTERNAS- CONCONCRETO
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EXTERNAS - SENA
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Infraestructura- tienen donde
ponerlo a trabajar. Proyectos de
vivienda u otros.
Se brindaran los recursos necesarios
para el desarrollo de piloto, en caso de ser viable la propuesta presentada.
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Capacidad para desarrollar
pretotipos en laboratorio o feria.
Diseño gráfico.
Conocimientos en materiales y
procesos de construcción
Inventiva y observación.
Logística básica.
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4.
Entregables
esperados
Sistema
que permita agilizar la extracción de material de excavación en el proceso de construcción
de pilas.
- Descripción detallada de la solución propuesta y su respectiva explicación.
- Prototipos, si hay desarrollo de herramientas (A nivel básico, pueden usar materiales reciclados o elementos que sean fáciles de ensamblar).
- Costo estimado de fabricación.
- Tiempo estimado de desarrollo de prototipo funcional
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Los Equipos
Sesión de trabajo 1: Lunes 5 de octubre de 7 a 12 m. Análisis del reto planteado y sus condiciones.
Sesión de trabajo 2: Martes 6 de octubre. Planteamiento de alternativas y definición de sistema y diseño.
Sesión de trabajo 3: Miércoles 7 de octubre. Plan de trabajo, despiece y definición de recursos para fabricación de prototipo.
Sesión de trabajo 4: El jueves 8 de octubre el los equipos ejecutarán el ensamble de los prototipos y lo someterán a pruebas piloto para corregir y mejorar.
Entrega de resultados: El viernes 9 de octubre los quipos documentarán la solución al problema planteado y expondrán al público y al jurado los resultados para su evaluación y calificación.