TEMA 3

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Mayo del 2020
TEMA 3:
MAQUINARIAS PARA MOVIMIENTO DE TIERRAS
TRACTORES – EMPUJADORES
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
Asignatura: 
Caminos II
Docente: 
Mg.Ing. Pérez Castañón Daniel
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
CAMINOS II
FACTORES DE PRODUCCION EN LA OBRA
Como hay tantos factores que influyen en un trabajo determinado, el profesional responsable 
necesita saber todo lo que sea posible sobre el trabajo, antes de hacer una obra. 
Hay factores básicos a parte del tipo de material que influyen en la producción:
El profesional sabe cuántos metros cúbicos de tierra hay que mover en la 
ejecución del trabajo. Además, cuenta con un determinado periodo de tiempo 
para llevarlo a cabo. Sobre estas bases, puede calcular cuantos metros cúbicos por 
hora debe mover para terminar el trabajo a tiempo.
En 4 semas trabaja = 4 sem x 6 días/sem = 24 días
En 24 días trabaja = 24 días x 10 hr/día = 240 hr.
En 240 horas debe mover 100,000 𝑚3 de tierra o sea :
𝑅𝐸𝑁𝐷𝐼𝑀𝐼𝐸𝑁𝑇𝑂 =
100.000𝑚3
240 ℎ𝑟
=416.67 
𝑚3
ℎ𝑟
.
A) EL TIEMPO
EJEMPLO:
A un contratista le señalan 4 semanas para mover 100,000 𝑚3 de tierra, trabajando 10 
horas diarias a razón de seis días por semana. Por lo tanto:
FACTORES DE PRODUCCION EN LA OBRA
CAMINOS II 
Cuando se utiliza una máquina en el trabajo (sea cual sea) es necesario que ejecute 
cuatro funciones básicas:
TIEMPO DEL CICLO: Es la cantidad de tiempo que requiere una máquina para realizar 
todas las operaciones que constituyen su forma típica de trabajo.
El tiempo de ciclo puede calcularse mediante:
TC = TF + TV
TC = Tiempo de ciclo
TF = Tiempo fijo 
TV = Tiempo Variable 
TIEMPO FIJO : Es el que utiliza la máquina en la carga y descarga, con inclusión de 
las maniobras necesarias. Estas porciones del ciclo son tan constantes, sea cual 
sea la longitud del acarreo y del regreso.
TIEMPO VARIABLE: Es el tiempo de viaje o, para ser mas exactos, el que invierte 
en las porciones del acarreo y regreso. Dicho tiempo varia según la distancia y 
condiciones del camino de acarreo entre la zona de carga y la de descarga o 
relleno.
TV = 
𝐷1 𝑋 60
𝑉1 𝑋 1000
+
𝐷2 𝑋 60
𝑉2 𝑋 1000
CARGA-ACARREO-DESCARGA-REGRESO
Donde:
TV= Tiempo variable en minutos.
𝐷1= distancia de transporte con carga = 30 m.
𝐷2 = distancia de retorno = 30 m.
𝑉1= Veloc. Con carga = 2.5 km/hr.
𝑉2 = Veloc. De retorno = 6.0 km/hr.
FACTORES DE PRODUCCION EN LA OBRA
CAMINOS II 
FORMAS DE REDUCIR EL TIEMPO FIJO 
1. Siempre que sea posible, los bancos de préstamo deben estar situado en tal 
forma que sea posible la carga cuesta abajo.
2. Elimine el tiempo de espera en el corte.
3. Proveer a los tractores de desgarradores en caso de existir rocas.
FORMAS DE REDUCIR EL TIEMPO VARIABLE
1. Trazar con cuidado los caminos de acarreo. Aunque todos están 
de acuerdo en que la distancia más corta entre 2 puntos es la 
línea recta , algunas veces es mejor hacer el trazo entorno a las 
colinas y sectores escabrosos.
2. Conserve los caminos de acarreo continuamente. Un buen 
camino de acarreo economiza tiempo y dinero.
FACTORES DE PRODUCCION EN LA OBRA
CAMINOS II 
La eficiencia en el trabajo es uno de los elementos más complicados en la estimación 
del rendimiento, puesto que depende de factores tales como la habilidad del 
operador, reparaciones, ajustes. En la tabla Nº4.4(4) se dan algunos factores de 
eficiencia que podrían utilizarse si no hay disponibles datos.
Condiciones del trabajo PLAN Y EJECUCION
Excelente Buenos Regulares Deficientes
Excelentes
Buenas
Regulares
Deficientes
0.83
0.78
0.72
0.63
0.81
0.75
0.69
0.61
0.76
0.71
0.65
0.67
0.70
0.65
0.60
0.52
TABLA Nº4.4(4)
FACTOR DE EFICIENCIA EN EL TRABAJO
*El factor de eficiencia se obtiene dividiendo los minutos trabajados en una 
hora entre 60 minutos que se trabaja en cada hora.
B) FACTORES DE EFICIENCIA
E = 
𝑁º 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑎𝑑𝑎𝑠
60 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
Eficiencia se mide en %
EJEMPLO 50 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
60 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
𝑥 100% = 83.33% EXCELENTE
MAQUINARIA PARA MOVIMIENTO DE TIERRA
CAMINOS II 
El tractor es la máquina más versátil y de múltiples usos, se usa para 
jalar y empujar. Pueden ser de llantas o de orugas (Carriles).El motor, 
en la generalidad de los casos diesel, excepto algunos pequeños que 
pueden ser a gasolina.
Los tractores de llantas operan mejor sobre superficies de tierra 
firme o en obras de conservación y mantenimiento. Los tractores 
sobre orugas trabajan mejor sobre superficies de tierras suelta, 
barro y bajo agua.
¿Qué ES UN 
TRACTOR?
MAQUINARIA PARA MOVIMIENTO DE TIERRA
CAMINOS II
Son implementos que se acoplan a los 
tractores para cortar, empujar y extender 
materiales. Los empujadores toman diferentes 
nombres como: Lampón, hoja o simplemente 
cuchilla. Es necesario diferenciar que las partes 
del empujador son la cuchilla que es la que 
esta en la parte inferior y las cantoneras, 
situados a los extremos de la cuchilla, todo 
esto está unido a la hoja propiamente dicho.
Con las dimensiones de las hojas se puede 
calcular en forma aproximada la capacidad del 
empujador; se aclara que la capacidad del 
lampón depende del tipo de suelo que se 
tenga, ya que la cohesión, húmedad, 
granulometría, etc. Del material hará que el 
ángulo del reposo sea diferente.
¿Qué son los 
EMPUJADORES?
1.a. RENDIMIENTO DE TRACTORES CON EMPUJADOR
CAMINOS II
f) Medio Túnel
En otras palabras, el rendimiento de un tractor no puede simplemente indicada, como la del 
volquete por ejemplo. Para obtener un estimativo preciso del volumen de material que puede 
ser movido, el calculista debe basarse en su experiencia personal y si dispone de ellos en los 
datos extraídos de los ensayos realizados bajo condiciones de trabajo similares a las de la 
aplicación actual .
El rendimiento de los tractores con empujador depende de la capacidad
teórica de la hoja y según la clase de suelos.
La capacidad teórica de la hoja se calcula en forma aproximada
conociendo las dimensiones de ella y bajo el supuesta de que la carga que
empuja, en una trinchera con una altura igual a la de la hoja, será igual a
un volumen equivalente al largo por alto de la hoja por un ancho que
varía de 0.75 a 1.00 veces la altura de la hoja dependiendo de la
pendiente frontal del material que se está empujando
1.a. RENDIMIENTO DE TRACTORES CON EMPUJADOR
CAMINOS II
Los materiales cohesivos tales como arcilla, tendrán a “incrustarse ” y por ellos a colmar. Los materiales 
con alto grado de lubricación, son capaces de deslizarse sobre el suelo y por lo tanto, presentan una mayor 
expansión. Los materiales de fricción, tales como la arena, carecen de propiedades de expansión o 
acumulación
RENDIMIENTO DE TRACTORES
𝑅 =
60 𝑥 𝑄 𝑥 𝐸 𝑥 𝑓
𝐶𝑚
Donde:
R= rendimiento en 𝑚3/hr.
60 = número de minutos de la hora.
Q = capacidad de la hoja en 𝑚3, en estado suelto
E = factor de eficiencia del tractor = 0.8
f = factor de conversión de los suelos.
Cm = tiempo del ciclo en minutos.
Ciclo de tractor (Cm): 𝐶𝑚 = 𝑇𝑓 + 𝑇𝑉
El tiempo fijo (TF), se considera constante e igual a 0.33 minutos.
El tipo y condición de materiales afectará el grado, de tal manera que se acumula al frente de la hoja 
topadora y se expande por delante de ella. En la fig. se muestra el grado de expansión y acumulación de la 
arena, capa superficial de tierra, barro y carbón.
1.a. RENDIMIENTO DE TRACTORES CON EMPUJADOR
CAMINOS II 
El tiempo Variable (TV), puede calcularse mediante las siguientes fórmulas:
𝑇𝑉 =
𝐷 𝑥 60
𝑉 𝑥 1,000
Donde:
TV: tiempo de variable en 
minutos 
D: distancia en metros.
V: velocidad en km/hr.
Sistema Ingles
𝑇𝑉 =
𝐷
𝑉 𝑥 88
Donde:
TV: tiempo variable en minutos 
D: distancia en pies.
V: velocidad en millas/hora.
Sistema Métrico
EJEMPLO:
CAMINOS II
Calcular el rendimiento horario de un tractor D6C para trabajar en un terreno arenoso con
ángulo de reposo de 1.5 que tiene un coeficiente de esponjamiento de 1.25. La distanciade
acarreo es de 30 m.
Las velocidades cargado =2.5 km/hr y en contramarcha (retorno vacío) de 6 km/hr.
Solución:
En primer lugar, calculamos la capacidad Q del lampón.
Largo = 3.05 m
Alto = 1.13 m
Ancho = (1.13 x 1.5) /2 m.
Luego: 𝑄 =
3.05 𝑋 1.13 𝑋 1.13 𝑋 1.5
2
= 2.92 𝑚3
𝑅 =
60 𝑥 𝑄 𝑥 𝐸 𝑥 𝑓
𝐶𝑚
… (1)
Q = 2.92 𝑚3
E = 0.80
f= 1.0 (E.S) factor de conversión de suelos
Sabemos que: 𝐶𝑚 = 𝑇𝑓 + 𝑇𝑉 … (2) De donde TF= es 0.33 minutos *
El tiempo variable lo calculamos:
𝑇𝑉 =
𝐷1 𝑥 60
𝑉1 𝑥 1000
+
𝐷2 𝑥 60
𝑉2 𝑥 1000
Donde:
TV= Tiempo variable en minutos.
𝐷1= distancia de transporte con carga = 30 m.
𝐷2 = distancia de retorno = 30 m.
𝑉1= Veloc. Con carga = 2.5 km/hr.
𝑉2 = Veloc. De retorno = 6.0 km/hr.
SOLUCION: Dimensiones de la hoja del D6C:
CAMINOS II
BULLDOZER
Remplazando : 𝑇𝑉 =
60 𝑋 30
2.5 𝑋 1000
+
60 𝑥 30
6 𝑥 1000
= 0.72 + 0.3 = 1.02 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠
Reemplazando en ecc.(2)= Cm = 0.33 +1.02= 1.35 minutos 
En (1): 𝑅 =
60 𝑥 2.92 𝑥 0.8 𝑥 1.00
1.35
= 103.82 𝑚3/ℎ𝑟
¿Qué es 
BULLDOZER?
Se llama así cuando 
el tractor trabaja con 
la cuchilla 
perpendicularmente 
al eje de la longitud 
de la máquina. Se 
emplea para esparcir 
material.
ANGLEDOZER
CAMINOS II
La cuchilla forma un ángulo con el eje longitudinal del tractor.
Se emplea para cortes a media ladera
¿Qué es 
ANGLEDOZER?
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
CAMINOS II
Son utilizados donde se requiere realizar grandes movimientos de tierras.
Las traíllas se emplean para transportar material o distancias entre 90 y 450 m.
Las mototraíllas se emplean para transportar material de 450 a ,1500 m
TIEMPO DEL CICLO.. TIEMPO FIJOS (TF)
TIEMPO DE CARGA.- Usualmente fluctúan entre 2 a 5 minutos, de 
acuerdo con las capacidad de la caja, la potencia del empujador, las 
condiciones del trabajo, el empleo de uno o dos motores en la 
máquina, etc. Las siguientes tabas indican en base de datos prácticos 
experimentales los tiempos de carga en minutos para diferentes tipos 
de traíllas, moto traíllas a manera de ilustración.
CONDICIONES
CAPACIDAD TOLVA (m3)
5-10 10-15 15-20 20-30
Favorables 0.6 0.8 1.0 1.2
Promedio 0.8 1 1.2 1.5
Desfavorables 1 1.2 1.5 1.8-2.0
CONDICIONES
CAPACIDAD TOLVA (m3)
5-10 10-15 15-20 20-30
Favorables 0.8 - 1.3 -
Promedio 1.0 - 1.5 -
Desfavorables 1.3 - 1.9 -
CONDICIONES
CAPACIDAD TOLVA (m3)
5-10 10-15 15-20 20-30
Favorables 0.8 1.5 1.2 1.5
Promedio 1.0 1.2 1.5 2.0
Desfavorables 1.2 1.5 2.0 2.5
Tiempo de carga para Traíllas con tractor de Orugas sin empuje
Tiempo de carga para Moto traíllas de Carga Automática sin empuje
TABLA Nº 4.3.(1)
CAMINOS II
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
TIEMPO DE DESCARGA.- Las maniobras y la descarga es de 0.6 a 0.8 
minutos usualmente.
CONDICIONES TIEMPO (Min)
Favorables
Promedio
Desfavorables
0.3
0.5
0.8
TIEMPO DE VUELTA.- El tiempo de vuelta es el tiempo que necesita la 
unidad para girar una vuelta de 180°.
CONDICIONES TIEMPO (Min)
Favorables
Promedio
Desfavorables
0.3
0.5
0.7
CAMINOS II
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
TIEMPO DE ACELERACION Y DESACELERACION.- Se considera un tiempo que varía de 
0.4 a 0.6 minutos.
TIEMPO VARIABLE (TV)
El tiempo variable depende de la distancia de transporte y la velocidad. Se calcula 
mediante:
TV=
60 𝑥 𝐷
𝑉 𝑥 1000
TV= Tiempo variable en minutos.
60= número de minutos de las horas
D = distancia en metros
V= velocidad en Km/hr.
Sistema Ingles
TV=
𝐷
𝑉 𝑥 88
D= distancia en pies
V =velocidad en millas/hora
RENDIMIENTO DE TRAILLAS Y MOTOTAILLAS
Se calcula mediante la siguiente formula
R=
60 𝑥 𝑄 𝑥 𝐸 𝑥 𝑓
𝐶𝑚
R= rendimiento en m3/hr
Q= capacidad de la caja de la traílla en E.S
E= Eficiencia (0.8)
f= factor de conversión de suelos
Cm= Tiempo del ciclo en minutos.
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
Sistema Métrico
A continuación se indica los diferentes tipos de mototraillas indicando sus 
características:
-MOTOTRAILLAS CONVENCIONALES.- Elementos que cargan con 
ayuda de un empujador can equipado con un solo motor, acarrean y 
extienden el material a bajo costo.
-MOTOTRAILLAS AUTOCARGABLES.- Se cargan automáticamente con 
un mecanismo elevador que con sus paletas sube el material hasta 
la caja, los desmenuza y mezclan mientras carga.
-MOTOTRAILLAS DE DOS MOTORES.- Tiene tracción en todas las ruedas, 
pueden superar pendientes de hasta un 40% totalmente cargados. Se 
acoplan para ayudarse a cargar unas a otra y se separan para 
carrear y extender el material con mejor rapidez.
TRAILLAS Y MOTOTRAILLAS
Se dispone de una trailla cuya capacidad es de 6.10 𝑚3, accionado por un tractor
de orugas D-7, se sabe que este tractor en el transporte emplea una velocidad de
5.15 km/h, la distancia es de 180 m. ¿Cuál será el rendimiento en 𝑚3/h sueltos de
la unidad? Solución
Q = 6.10 𝑚3 1. Cálculo del ciclo (Cm) :
𝑉1= 5.15 km/h - Tiempo fijo
𝑉2 = 7.40 km/h carga = 3.0’
D = 180 m esparcido = 0.5’
E = 80 % = 0.80 - dar vuelta = 0.5’
f = 1 → E.S - cambio de marcha=0.5’(aceleración
f ≠ 1 → 𝐸.𝑁. ó 𝐸. 𝐶 y desaceleración)
T.F. = 4.5 minutos
Tiempo de variable
Tiempo de ida = 
60 𝑥 180
5.15 𝑥 1000
= 2.1′ tiempo de vuelta =
60 𝑥 180
7.40 𝑥 1000
= 1.5′
TV = 3.6 minutos
Cm = TF + TV = 4.5’ + 3.6’ → Cm = 8.1’
Luego: 𝑅 =
60 𝑥 𝑄 𝑥 𝐸 𝑥 𝑓
𝐶𝑚
, reemplazando datos:
Luego: 𝑅 =
60 𝑥 6.10 𝑥 0.80 𝑥 100
8.1
→ 𝑅 = 36 𝑚3/ℎ
EJEMPLO
CAMINOS II
TRABAJO DOMICILIARIO Nº 1
CAMINOS II
1. ESTUDIAR:
✓ EL MANUAL DE CARRETERAS : DISEÑO GEOMETRICO-2018 
EL ANEXO 1: CONTENIDO DE LOS ESTUDIOS DEFINITIVOS DE LA CARRETERA
✓ EL MANUAL DE CARRETERAS: SUELOS, GEOLOGIA, GEOTECNIA Y 
PAVIMENTOS.
SECCION: SUELOS Y PAVIMENTOS
✓ EL MANUAL DE CARRETERAS: MANTENIMIENTO Y CONSERVACION VIAL
✓ LA EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL EN LOS PROYECTOS DE 
INFRAESTRUCTURA VIAL,SEGÚN EL REGLAMENTO DE LA LEY DEL SISTEMA 
NACIONAL DE EVALUACIONES DE IMPACTO AMBIENTAL.
✓ MANUAL DE CARRETERAS: ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES PARA 
LA CONSTRUCCION TOMO I Y II (MTC)
TRABAJO DOMICILIARIO Nº1
CAMINOS II
2. PREGUNTAS:
✓ ELABORAR LOS CATALOGOS DE CADA UNA DE LAS MAQUINARIAS QUE SE UTILIZAN EN 
LA EJECUCION DE UNA CARRETERA CON SUS TIPOS DE MARCAS Y ESPECIFICACIONES 
TECNICAS: TIEMPOS FIJOS,POTENCIA Y OTROS DETALLES(GRAFICOS RESPECTIVOS)
✓ ELABORAR UN INFORME TECNICO DE PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO DE LAS 
SIGUIENTES CARRETERAS:
-TROCHAS
-AFIRMADO
-PAVIMENTADA
TENIENDO EN CUENTA LA ZONA DE ESTUDIO EN LA REGION EN LA QUE SE UBICA CADA 
UNO DE LOS ESTUDIANTES,CON DATOS VIGENTES,TIPOS DE MAQUINARIAS QUE SE UTILIZAN 
CON FOTOGRAFIAS Y VIDEOS DE EJECUCION DE OBRAS.
3.FECHA DE PRESENTACION:
✓ PARA EL DIA 13 DE JUNIO DEL 2020,HASTA LAS 6 PM
NOTA: CADA FILIAL TENER UN DELEGADO PARA QUE RECOPILE LOS 
TRABAJOS Y ENVIAR DICHOS TRABAJOS A LA ALUMNA:
MARY CULQUI BUENO (944881913)
CAMINOS II
¡GRACIAS!