Cuando el diseño cambia en la obra: cómo mantener el avance de los movimientos de tierra gracias al control digital de la maquinaria

Ningún proyecto de movimientos de tierra termina exactamente como se diseñó en la licitación. La pendiente de drenaje se ajusta después de que el ingeniero revise los niveles. Aparece una red de servicios existente donde los planos no la indicaban. Las condiciones del terreno difieren de las del informe geotécnico y hay que retirar parte de la subbase. Se eleva un nivel de acabado para que encaje con una estructura vecina. Los cambios de diseño durante la construcción son algo habitual en las obras de ingeniería civil, y la mayoría de ellos se aprueban rápidamente.
 

El retraso suele producirse después, en el tiempo que tarda un cambio aprobado en llegar a las personas que mueven la tierra. En una obra que se gestiona con estacas y planos impresos, ese lapso puede ser de un día o más. Con un flujo de trabajo de control digital de máquinas, puede ser tan sencillo como actualizar un archivo.

¿Adónde va el tiempo una vez aprobada una revisión?

En una obra convencional, cada cambio aprobado pone en marcha una cadena de pasos manuales. El diseño se revisa en la oficina y se emiten nuevos planos. Un equipo de topografía vuelve al terreno para retirar las estacas antiguas y colocar otras nuevas, a menudo en una zona donde las máquinas ya están trabajando. Los encargados de comprobar el nivel tienen que volver a familiarizarse con las marcas actuales. Mientras tanto, los operarios o bien esperan o bien siguen trabajando según la referencia que tienen delante, que ahora puede estar desactualizada.
 

Ambas situaciones suponen un coste. Esperar significa que las máquinas y los equipos permanecen inactivos. Seguir adelante conlleva el riesgo de excavar o rellenar hasta un nivel ya obsoleto, para luego tener que volver más tarde a corregirlo. Ninguna de estas situaciones se debe al cambio en sí mismo, sino al retraso que se produce entre la decisión y la cabina de la máquina.

Actualizar la superficie en lugar de las estacas

Con el control de maquinaria en 3D, el operador no trabaja con marcas físicas. La máquina conoce su propia posición gracias a los sensores GNSS e IMU y compara la cuchara o la hoja con una superficie de diseño digital cargada en la pantalla de la cabina. Cuando esa superficie cambia, la guía cambia con ella. Si este concepto te resulta nuevo, nuestro artículo sobre el control de nivelación en 2D frente al 3D explica por qué una referencia basada en un modelo se comporta de forma diferente a una fija.

Esto hace que la actualización sea una tarea de oficina, en lugar de una tarea de campo. Una secuencia típica es la siguiente:
 

1. Se aprueba la revisión.

El ingeniero o el jefe de proyecto da el visto bueno al cambio, por lo que hay una decisión clara sobre la que actuar.
 

2. Se actualiza el plano de diseño.

El topógrafo o el técnico de diseño revisa la superficie y las líneas en el software de oficina y las exporta a un formato legible para las máquinas, como DXF o LandXML.
 

3. El archivo se envía a las máquinas.

El diseño actualizado se envía desde la oficina al terreno a través de una conexión móvil o en la nube, o bien de forma manual cuando la cobertura es limitada.
 

4. El operador carga el diseño actual.

La pantalla de la cabina muestra la nueva superficie, y el operador confirma que se trata de la versión correcta antes de reanudar la excavación o la nivelación.
 

5. Se comprueba el trabajo comparándolo con el nuevo diseño.

Las comprobaciones puntuales con un receptor GNSS confirman que lo construido se ajusta a lo aprobado.
 

Nadie tiene que recorrer la obra para volver a colocar las estacas, y la máquina no tiene que detenerse más tiempo del que se tarda en cargar y confirmar un archivo.

El control de versiones es más importante que la velocidad

Enviar rápidamente un nuevo archivo a la máquina solo sirve de algo si todo el mundo trabaja con el mismo archivo. El verdadero riesgo en una obra en constante evolución es que se utilicen dos versiones a la vez: una excavadora con el diseño de drenaje revisado y una niveladora junto a ella que siga trabajando con el original. Unos cuantos hábitos sencillos evitan la mayor parte de estos problemas:
 

• Una sola persona se encarga de enviar los diseños al terreno. Los operadores cargan lo que se les envía, no los archivos que circulan de forma informal.
   
• Los nombres de los archivos incluyen el número de revisión y la fecha. Un operador debería poder identificar la versión en la pantalla sin necesidad de llamar a la oficina.
   
• Los archivos obsoletos se eliminan de las máquinas, no se limitan a sustituirlos en una carpeta donde aún se puedan seleccionar.
   
• Se comprueba cada máquina de la zona afectada. Un breve mensaje o una comprobación por radio para verificar que cada operario ha cargado la nueva versión cierra el ciclo.
   

Los flujos de trabajo digitales facilitan el mantenimiento de estos hábitos, ya que el propio archivo es la referencia. No hay duda alguna sobre si una estaca se ha movido o se ha derribado.

Lo que necesita cada máquina cuando el diseño evoluciona

El flujo de trabajo anterior se aplica a toda la flota, pero cada tipo de máquina utiliza el diseño actualizado a su manera.
 

Excavadoras. Las excavadoras suelen ser las primeras en enfrentarse a un cambio, especialmente en lo que respecta a zanjas, redes de servicios públicos y cimientos. Nuestro sistema para excavadoras TX73 proporciona al operador la posición de la punta de la cuchara en tiempo real respecto al modelo de diseño, con una vista en 3D basada en un motor CAD para archivos y planos del proyecto. Los planos de obra pueden visualizarse en la cabina, lo que ayuda a los operadores a anticipar la presencia de redes de servicios subterráneas cuando el diseño se aproxima a ellas. La plataforma en la nube MCSite permite la sincronización de datos y la resolución remota de problemas, y las actualizaciones inalámbricas mantienen el software del sistema al día.

Niveladoras. El nivelado final es donde se aprecia con mayor claridad cualquier cambio de última hora en los niveles o en la pendiente transversal. El sistema de control de motoniveladoras TG63 es compatible con diversos formatos de archivos de diseño y protocolos de radio, y puede integrarse con sistemas de gestión basados en la nube para la transferencia de archivos desde la oficina hasta la obra. Su control automático de la hoja se adapta a la superficie cargada, de modo que la nivelación revisada se sigue pasada a pasada. Para obtener más información sobre cómo la hoja sigue el modelo, consulta cómo funciona el control de nivelación por GPS.
 

Bulldozers. Cuando un cambio afecta al movimiento de tierras a gran escala, como la altura de un terraplén o el nivel de una plataforma, el bulldozer necesita conocer la nueva superficie antes de mover una gran cantidad de material. La TD63 Pro es compatible con los formatos de diseño Rodx, DXF y LandXML, así como con los archivos habituales de calibración de coordenadas, y su control automático de la hoja se ajusta en tiempo real a la superficie de diseño cargada.
 

Los tres sistemas incluyen conectividad 4G LTE, Wi-Fi y Bluetooth, lo que permite que un diseño revisado se transmita desde la oficina a la máquina sin necesidad de desplazarse a la obra.

Preguntas que debes hacerte antes de que llegue la próxima revisión

La gestión del cambio funciona mejor cuando se pone en marcha antes de que sea necesaria. Una breve revisión con el equipo del centro puede abarcar:
 

• ¿Quién aprueba un cambio de diseño y quién se encarga de implementarlo en los equipos?
   
• ¿Qué formatos de archivo exporta el equipo de diseño? ¿Son compatibles con los que aceptan las máquinas?
   
• ¿Cómo llegan los archivos actualizados a cada máquina y cuál es la solución alternativa cuando la cobertura móvil es débil?
   
• ¿Cómo confirma un operador qué versión del diseño está cargada?
   
• ¿Cómo se comprueba el trabajo con respecto al diseño revisado una vez que se ha construido?
   

Los contratistas que pueden responder a estas preguntas con claridad suelen asimilar los cambios con muy poca pérdida de tiempo, independientemente del sistema que utilicen. Para ver cómo encajan todas las piezas en excavadoras, niveladoras y bulldozers, visita nuestras soluciones de control de maquinaria.

Cuando el plan cambie, la máquina no debería tener que esperar a que el flujo de trabajo se adapte a los nuevos cambios.

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Acerca de CHC Navigation

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