LA CLAVE PARA TENER LA OFERTA MÁS ECONÓMICA EN OBRAS LINEALES

Optimización de los movimientos de tierras en proyectos de
obras lineales mediante técnicas de programación lineal: modelo
basado en mínimos costes para las constructoras.

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Las operaciones de movimiento de tierras representan una de las partidas más importantes el presupuesto de cualquier obra lineal, e influyen de forma clave en el estudio económico que una empresa constructora debe realizar para presentar una oferta ganadora. Presentar una solución llevando a cabo la minimización del trasiego de material, la optimización de las tierras de la propia traza y la reducción de las necesidades de préstamo y vertedero permitirán mejorar la oferta desde el punto económico, de plazo y medioambiental.

Con carácter general los proyectos presentan en su anejo de movimiento de tierras un estudio de la compensación de tierras basado en diagramas de masas que identificando canteras de compensación permiten obtener distancias medias de transporte, obteniendo como dato de referencia la suma de momentos de transporte expresada en «m3xkm». Este método asume muchas simplificaciones importantes, y no permite definir el movimiento real de los materiales dentro de la obra. Raramente aparece este parámetro como valorable en el presupuesto de un proyecto, si embargo, es básico para evaluar correctamente el coste directo del movimiento de tierras.

En OFETEC conscientes de la importancia de este concepto para la preparación de una oferta competitiva analizamos la optimización de los movimientos de tierras mediante técnicas de programación lineal, obteniendo mejores resultados que el tradicional diagrama de masas, en el cual, la relación entre los centros de producción (desmontes) y consumo (terraplenes y rellenos) son obtenidos a partir de los rendimientos de construcción de los equipos disponibles por el constructor.

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO Y APLICACIÓN DEL MODELO

Nuestro procedimiento de cálculo se apoya en varias herramientas informáticas, y presenta el siguiente esquema general:

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Datos de partida:

Materiales: Cubicación cada 20 m de los volúmenes de excavación y relleno clasificando los materiales de acuerdo a las características de PG3.

Maquinaria: En base a las especificaciones técnicas de los equipos aportadas por la constructora se obtendrá para cada uno de ellos los rendimientos diarios expresados en m3/día, y en h/viaje para los equipos de transporte.

Costes de operación: De acuerdo a los equipos disponibles y a las condiciones del proyecto se estimarán los costes unitarios para las operaciones de excavación (€/m3) y terraplenado (€/m3).

Planificación: Se evaluarán las posibilidades de transporte dentro de la propia obra y respecto a la red de carreteras acondicionando los rendimientos.

Matrices de cálculo: Se implementan en Matlab, en forma escalar, vectorial y matricial todos los datos de partida.

Optimización y edición de resultados: Las matrices son tratadas por nuestro software de optimización GAMS, y que ofrece dos resultados de especial interés para nuestros clientes: el coste mínimo del movimiento de tierras y los volúmenes asignados de cada origen a cada destino.

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AHORRO DE COSTE FRENTE ANÁLISIS

Los estudios de movimiento de tierras mediante diagramas de masas ofrecen resultados aceptables en fase de proyecto pero para una constructora interesada en licitar una obra lineal vuelcan un coste superior al que pudiera obtenerse mediante una distribución de tierras más racional de acuerdo a técnicas de programación lineal. Por nuestra experiencia en obras importantes esta diferencia oscilaría entre un 8-12 % de coste en este capitulo.

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