• Author / Uploaded
• Jhon Briones

• Categories
• Eje
• Tractor
• Camión
• Hormigón
• Tracción en las cuatro ruedas

Citation preview

Construcción I

MAQUINARIA PESADA EN LA CONSTRUCCIÓN 1. INTRODUCCIÓN Las máquinas para movimiento de tierra se caracterizan por ser, robustas y resistentes y son en general equipos autopropulsados utilizados en construcción de: caminos, carreteras, ferrocarriles, túneles, aeropuertos, obras hidráulicas, y edificaciones. Están construidos para varias funcionas como son: soltar y remover la tierra, elevar y cargar la tierra en vehículos que han de transportarla, distribuir la tierra en camadas de espesores controlados, y compactar la tierra. Algunas máquinas pueden efectuar más de una de estas operaciones. Uno de los aspectos importantes en saber sobre la maquinaria pesada es conocer el rendimiento de cada equipo a utilizar y la forma de organizarlo en el ataque, gasto de combustibles, lubricantes, refacciones, control de acarreos según kilometraje, control de horómetros de cada equipo, movimiento de tierra semanal mediante control topográfico. En cuanto a rendimientos de equipos depende el análisis hecho sobre las condiciones de tal equipo que por lo general no siempre se cumple debido a gran cantidad de equipo deteriorado lo cual influye en descomposturas, mal rendimiento de equipo, o la calidad del operador por lo general el ingeniero deberá tener conocimiento del manejo de la maquinaria a trabajar para obtener mejores resultados y rendimientos 2. TIPOS DE MAQUINARIA USADAS EN LA CONSTRUCCIÓN A. TRACTORES a. Definición: Son máquinas que transforman la potencia del motor en energía de tracción, para excavar, empujar o jalar cargas. Un tractor es una unidad de potencia de tracción que tiene una cuchilla al frente de la máquina. Están diseñados para proporcionar potencia de tracción al trabajo de la barra de tiro. Para ser consistentes con su propósito, como una unidad que trabaja con la barra de tiro, tienen su centro de gravedad muy bajo. Este es un requisito para que sea una máquina efectiva. b. Tipos  Por su forma de rodamiento -

Tractor de orugas (cadenas): Son las máquinas más ampliamente utilizadas para muchas de las aplicaciones de movimiento de tierra. Son apropiadas para cumplir requisitos de alta producción en distancias cortas. Sus capacidades de tracción y su rendimiento en pendientes le permiten operar en lugares que a menudo son inaccesibles para otros tipos de equipos. Los tractores sobre orugas desarrollan una mayor potencia a menor velocidad.

-

Tractor de neumáticos: Es utilizado para trabajos en lugares donde no se necesite demasiada tracción sino más velocidad y precisión. Estos trabajan a mayor velocidad con un menor aprovechamiento de la energía del motor, su fuerza de tracción es considerablemente menor a la del tractor de orugas. Además este tipo de maquina está diseñada para poderse trasladarse por tierra, caminos, pistas; sin que la maquina destruya el pavimento o asfaltado.

Maquinaria usada en la Construcción

1

Construcción I

 De acuerdo a la ubicación del lampón -

Bulldozer: Son tractores que tienen la hoja topadora fija al chasis del tractor mediante unos largueros y unos cilindros hidráulicos, perpendicular a su eje longitudinal, trabajan en línea recta, solo tienen movimiento vertical. Los movimientos de la hoja son por tanto de tilt (inclinación lateral) y pitch (inclinación con respecto al eje vertical). Su uso es más productivo y económico en el empuje de materiales producto de excavaciones, o para excavaciones y rellenos en línea recta. Usos: + Roturación, tala, arranque de árboles. + Empuje de tierras, rocas disgregadas. + Perfilado. + Excavación en línea recta, extendido por capas y compactado superficial, relleno. + Construcción de terraplenes y excavación de fosas. + Formación de pilas. + Remolcado de grandes cargas.

-

Angledozer: Son tractores equipados con una hoja topadora movible que puede girar hasta un ángulo de 30 grados, los largueros son sustituidos por cilindros hidráulicos lo que permite colocar la hoja en ángulo con respecto a la dirección de movimiento de trabajo con respecto al eje longitudinal del tractor. La hoja es más baja y más ancha para mantener el ancho de trabajo aunque esté inclinada. Su hoja también puede inclinarse ligeramente bajando una de sus punteras con respecto al extremo opuesto. Su uso es más eficiente en trabajos a media ladera. Usos: + Excavación de terreno en pendiente. + Apertura de una trocha trazada en media ladera. + Construcción de terraplén en terreno llano. + Recalce de obra.

-

Tiltdozer: Esta máquina tiene un sistema de giro en la hoja topadora, giro horizontal y vertical a través de un sistema de mandos hidráulicos. La hoja de esta explanadora se puede girar alrededor del eje longitudinal del tractor y girar, tumbándola, alrededor de un eje horizontal, normal al eje del motor. Si se gira echando la parte superior hacia atrás aumenta la capacidad de corte, si se gira hacia delante, disminuye la capacidad de arrastre. Es el tractor que más usos permite con el movimiento de su hoja. Usos: + Arranque de grandes árboles. + Excavación de zanjas + Trabajos a media ladera (Reemplaza al angledozer)

-

Tipdozer: Maquina en la cual el lampón puede girar mediante cilindros hidráulicos, alrededor de su eje horizontal para hacer variable al ángulo de corte. Usos: + El interés del tipdozer es el de poder regular la inclinación del lampón, tanto para el corte como para el empuje e función de la naturaleza del material, la ventaja es que la cuchilla penetra más fácilmente y la desventaja es que la cantidad empujada es pequeña y el corte es poco regular.

c. Tipos de cuchilla La diferencia del funcionamiento de trabajo de la cuchilla de cada variante hace que para cada uso una de ellas sea la más idónea, aunque cualquiera de las tres pudieran realizarlo. Existen en general tres tipos de cuchillas para las actividades de empuje de material: recta (S), universal (U) y semiuniversal (SU), además la tipo cojín (C), usada para actividades de empuje de otros equipos. Cada una de ellas, por su forma específica, logra acomodar el material frente a ella de una determinada manera, de modo que un mismo tractor puede tener rendimientos diferentes según el tipo de cuchilla usada. Maquinaria usada en la Construcción

2

Construcción I

a) Universal

b) Semi-universal

c) Recta

Las cuchillas rectas (S) llevan el material en frente de la cuchilla, mientras que las cuchillas universales (U) y semiuniversales (SU) controlan el material que se desparrama lateralmente dentro de la cuchilla. Como las cuchillas U y SU fuerzan al material a moverse hacia el centro, hay un mayor grado de esponjamiento y la cantidad de material suelto será mayor que en las cuchillas rectas. Pero la relación de esta diferencia no es la misma cuando se considera volumen en banco. Esto se debe a que el factor de conversión de volumen suelto a volumen en banco para las cuchillas de tipo universal (U) no es el mismo que el de las cuchillas rectas (S). El efecto envolvente de las cuchillas U o SU produce esta diferencia. El mismo tipo de cuchilla viene en diversos tamaños para un mismo tipo de tractor. La capacidad de la cuchilla entonces es una función del tipo de la cuchilla y su dimensión física. Las hojas de especificaciones de los fabricantes proporcionarán la información necesaria relacionada con las dimensiones de las cuchillas. La carga que una cuchilla llevará se puede estimar con diversos métodos: - Por la estimación de sugerida por el fabricante. - Por la experiencia previa (condiciones de material similar, equipo o trabajo). - Por medidas en el campo. d. Desgarradores Su uso ha venido a revolucionar las técnicas de excavación en roca donde antiguamente era imprescindible el uso de explosivos para aflojar el material con su consecuente elevado costo. El desgarrador consiste en una barra horizontal acoplada en la parte posterior del tractor, donde se encuentran adaptados de una a tres dientes que pueden ser rectos o curvos, generalmente de acero y de puntas intercambiables, manejadas con controles hidráulicos.

Su funcionamiento consiste en hacer penetrar el vástago con su casquillo en el terreno y ser jalados por la fuerza tractiva de la máquina y con ello ir rompiendo la estructura del material logrando el afloje requerido para la posterior excavación. Entre los principales tipos de desgarradores tenemos: 

Desgarrador ajustable de un diente. Puede ajustarse la longitud de penetración manualmente. Adecuando el trabajo de empuje. El control hidráulico permite ajustar el ángulo de desgarramiento mientras el tractor se mueve.

Maquinaria usada en la Construcción

3

Construcción I



Desgarrador ajustable multidientes. Rompen suelo duro y apisonado y aflojan piedras enterradas facilitando el trabajo de empuje. El control hidráulico permite ajustar el ángulo de desgarramiento mientras el tractor se mueve.



Desgarrador escarificador. Utiliza hasta cinco dientes para excave: en suelos con piedras enterradas, arcilla endurecida y caminos de acarreo apisonados.

La condición de las rocas determina su facilidad de desgarramiento. Entre las características físicas que facilitan el desgarramiento están: Fracturas, fallas y planos que reducen la resistencia. El clima extremo, temperatura y humedad. Fragilidad, alto grado de estratificación, poca resistencia. El grado de dureza es un factor muy importante. Con ayuda del sismógrafo de refracción es posible medir la desgarrabilidad de diversas materias en base al grado de consolidación, dureza de las rocas, su estratificación, fragmentación y descomposición. En la actualidad se han desarrollado diversos métodos técnicos para desgarrar y aprovechar óptimamente el uso· de desgarradores. Se toman en cuenta factores tales como la profundidad de desgarramiento, la velocidad, el número de dientes a utilizar, el espacio entre las pasadas, la dirección de desgarramiento en relación a las formaciones de los estratos y la pendiente, la posibilidad de utilizar desgarramiento en Tándem, etc. B. CARGADORES FRONTALES. a. Definición: Son tractores montados sobre orugas o neumáticos, los cuales llevan en su parte delantera un cucharón accionado por mandos hidráulicos. Es un equipo que cumple la función de levantar, trasladar, cargar, apilar, acopiar, excavar, empujar materiales y también el izaje de estos hasta cierta altura en forma móvil o estacionaria, además cuenta con accesorios intercambiables (Balde, Garra, etc.) para diferentes tipos de trabajos. b. Tipos  Por su forma de rodamiento -

Cargadoras sobre Neumáticos: Se denominan cargadores frontales, tienen tracción en las cuatro ruedas con dos ejes motores y dos diferenciales, que les permiten mejores condiciones de operación y un mejor aprovechamiento de la potencia del motor. Tienen dirección articulada que les facilita los virajes en espacios reducidos, gracias a su menor radio de giro. El motor está montado sobre el eje trasero, para equilibrar el peso del cucharón cargado y para aumentar la adherencia de las ruedas motrices. El campo de aplicación de los cargadores frontales incluye el cargado de materiales sobre vehículos de transporte, el traslado de materiales de un lugar a otro. Por ejemplo en las plantas de trituración de asfalto y de hormigón, siempre que las distancias sean

Maquinaria usada en la Construcción

4

Construcción I

cortas y la superficie del terreno uniforme y libre de protuberancias y huecos, en el rellenado de zanjas y el revestimiento de taludes. Pueden realizar también trabajos de excavación en terrenos poco densos y sin contenido de rocas, especialmente en espacios reducidos, como ser fundaciones de edificios, puentes, etc. Su mayor rendimiento se obtiene en el cargado de materiales previamente acopiados, para lo cual el equipo de transporte debe ubicarse a la menor distancia posible del cargador frontal (5 metros) y de tal forma que su ángulo de giro no sea mayor a 90º.

-

Cargador sobre orugas: Llamados también palas mecánicas, se utilizan principalmente en trabajos de cantera y en terrenos inestables, en nivelaciones y movimiento de tierras de gran volumen, ya que su tren de rodaje especialmente diseñado para trabajos pesados y difíciles les permite una mayor adherencia al terreno y una mayor estabilidad.

 Por su forma de efectuar la descarga: -

Descarga Frontal. Este cargador es el más usual de todos, su acción es a base de desplazamientos cortos y rápidos. Consisten fundamentalmente de un cucharón y de un tractor, el cual lleva al primero en su parte frontal. A la mayoría de los cargadores es posible adaptarles los diferentes tipos de cucharones o herramientas que existen. Los cargadores de descarga frontal son usuales para la excavación, carga y descarga del material a distancias cortas. Comúnmente son usados en excavaciones de sótanos a cielo abierto, así como en terrenos de material suave y fracturado, se usan en bancos de arenas, grava y arcilla; y en el relleno de zanjas para tuberías, etc. Excelentes para la alimentación de agregados en plantas dosificadoras y trituradoras.

-

Descarga Lateral: La característica de ésta máquina está en el cucharón, el cual puede descargar hacia adelante de la manera usual, y hacia los lados mediante un cilindro hidráulico y una válvula de control. La descarga libre se logra gracias a un canalón dispuesto en la parte lateral del cucharon. Para mayor estabilidad de estas máquinas, se les puede aumentar de peso con algún aditamento de trabajo, tales como; los desgarradores, malacates, o bien una unidad de potencia. Estos cargadores son usuales donde el espacio para las maniobras de descarga en los cajones o camiones de acarreo es muy reducido, por lo que se utiliza entonces la descarga lateral, evitando así la necesidad de girar o voltear el tractor. Comúnmente los encontramos en túneles, bancos de material y canales, a las orillas de los caminos y en lugares poco accesibles para los movimientos de la carga y descarga.

-

Descarga Trasera (Resagadoras): Las resagadoras son las máquinas representativas de este tipo de descarga. Constan de un cucharón estándar diseñado especialmente para la excavación de roca pesada en minas, y de una unidad de tránsito montada sobre orugas. La excavación al frente de ésta máquina es de la misma manera que en los cargadores frontales, pero con la diferencia de que el cucharón una vez lleno se levanta completamente por encima del tractor y se descarga atrás de éste.

Maquinaria usada en la Construcción

5

Construcción I

Después de la descarga el cucharón regresa a la posición inicial de excavación. Generalmente estas máquinas son eléctricas para no contaminar el aire en los túneles y minas, y cuentan además con una cabina de cómoda operación y amplia visibilidad para su funcionamiento y control. Los cargadores de descarga trasera o resagadores se utilizan particularmente para el trabajo en túneles, en donde se carece de espacio para las vueltas de los cargadores frontales, así como para el giro que requieren las palas, pero también pueden utilizarse en cualquier otro lugar donde el espacio sea muy reducido. e. Tipos de cucharón El cucharón es una caja de construcción simple con una cuchilla de acero templado, y con una hilera de dientes, los cuales sirven para las excavaciones en roca o de simple ataque. Su control y movimiento es a base de un sistema hidráulico. Entre los cucharones o herramientas que existen actualmente, tenemos:  Cucharones de empleo general: Constan de planchas y refuerzos de acero tratados térmicamente para una mejor resistencia a la abrasión. Son de cuchillas reemplazables, y adaptables a tractores tanto de orugas como de llantas  Cucharones para roca: Cuentan con barras y zapatas reemplazables para el desgaste, la cuchilla en "V” truncada y los dientes del cucharón facilitan la penetración y la carga.  Cucharón de descarga Lateral: Descarga hacia los lados. Muy útil para la carga en poco espacio, en posición paralela con el vehículo del acarreo, o para el relleno de zanjas.  Cucharón de uso múltiple: Para cargar, extraer la sobrecapa y despejar los escombros. Se utiliza también como hoja topadora, la fuerza de cierre de las mandíbulas es muy útil para mover tubos y troncos; los dientes optativos ayudan en la excavación.  Cucharón para demolición: De acero de gran resistencia, carga desechos y escombros de forma irregular; cuando está cerrado, constituye una hoja para trabajos generales. Tiene poderosas mandíbulas hidráulicas y en los bordes de las orillas lleva dientes de sierra. Las planchas laterales se desmontan para mayor sujeción del material grande.  Horquillas optativas: Estas son intercambiables con los cucharones normales. Los hay disponibles con sujetadores superiores o sin ellos, para troncos y para madera.  Cucharones Retroexcavadores: La cuchilla, las puntas guías y las tiras para desgaste son de acero de alta resistencia, tratado térmicamente. Las planchas laterales son de ángulos entrantes para facilitar la penetración. Tiene 173 grados de rotación para retener la carga y excavar bajo tuberías transversales c. CICLO DE CARGA. El ciclo de carga incluye los tiempos e carga, de maniobra, de viaje y de descarga, sus valores medios recomendados se enlistan a continuación:  Tiempo de carga: Varia de 0.03 minutos a 0.20 minutos, según el material y capacidad del cucharón.  Tiempo de maniobra: Incluye el tiempo invertido en el recorrido básico, el empleado en los 4 cambios de sentido de la marcha y el de los virajes, con un buen operador se estima en 0.22 minutos.  Tiempo de viaje: Inclue los que se invierten en el acarreo y en el retorno.  Tiempo de descarga: Se estima como normal de 0.04 a 0.0.7 minutos y depende del tamaño y resistencia de la caja de volteo o de la tolva en que se descarga.

Maquinaria usada en la Construcción

6

Construcción I

C. MOTONIVELADORAS. a. Definición: Están compuestas de un tractor de cuatro ruedas, que en su parte delantera tiene un brazo largo o bastidor apoyado en un tren delantero de dos ruedas, las cuales son de dirección. Su elemento principal es la cuchilla de perfil curvo, cuya longitud determina el modelo y la potencia del aparato, dotada de movimientos vertical y horizontal, y de rotación y de translación en su propio plano, la misma está montada entre su eje delantero y sus ejes traseros de tracción. Esta cuchilla, colocada en el centro de un bastidor de cuatro ruedas, puede tomar las posiciones más diversas por giro en el plano horizontal formando un Angulo de 0°a 180° en relación al eje longitudinal de la máquina (es decir, con la dirección del remolque) y en el plano vertical su inclinación puede llegar a 90° en relación al suelo. Las motoniveladoras tienen amplia maniobrabilidad y radio corto de viraje, debido a su bastidor articulado y a las ruedas delanteras de viraje cerrado. Sus ruedas delanteras tienen inclinación lateral con respecto a sus propios ejes, lo que les permite adaptarse fácilmente a los desniveles del terreno, y soportar empujes laterales cuando trabaja con la cuchilla inclinada. Su función principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en que trabaja, se considera como una máquina de terminación superficial. Su gran movilidad de la hoja de corte le permite situarse con precisión en diversas posiciones, puede girar horizontalmente mediante la rotación del círculo de giro, e inclinarse lateralmente con relación a su eje vertical, también puede inclinarse con relación a su eje horizontal, además puede desplazarse vertical y lateralmente, lo cual le permite cortar, mezclar, nivelar y botar los materiales de exceso, así como perfilar cunetas de caminos. Es una de las máquinas más completas. Su manejo requiere de un alto grado de especialización debido a sus múltiples funciones.

Usos: + Nivelación y excavación Pequeña. + Descarga o Extendido de material. + Esparcir el material descargado por los camiones y posterior nivelación. + Conformar + Refino de explanadas + Mezclar material insitu. + Excavación, reperfilado y conservación de las cunetas en la tierra. + Perfilado taludes. + Mantener vías de tierra ó grava. b. Tipos  Según su peso y potencia La potencia puede variar de los 115 a los 225 HP, con velocidad de hasta 45 km/h. Las motoniveladoras van equipadas con hasta 8 velocidades hacia delante y 6 detrás, con el fin de que sea el maquinista el que para cada trabajo elija la más idónea. Consiguen unos 40 km/h y unos 25 km/h atrás.  Según el número de ruedas - De seis ruedas ó tres ejes - De cuatro ruedas ó dos ejes en modelos pequeños. - Actualmente existen modelos más grandes de cuatro ejes. Maquinaria usada en la Construcción

7

Construcción I

c. Posiciones de trabajo. La hoja vertedera puede trabajar en diversas posiciones para:  Nivelar y reperfilar, en plano horizontal, con la hoja centrada o desplazada a un lado u otro (fig. a).  Nivelar y reperfilar un talud o una cara vertical (fig. b).  Excavar y perfilar cunetas (fig. c).  Rellenar de zanjas o desniveles (fig. d).

(fig. a)

(fig. c)

(fig. d)

(fig. b)

D. MOTOTRAÍLLAS. a. Definición: Son remolques excavadores montados sobre dos ruedas neumáticas y jaladas por un tractor de un solo eje y dos ruedas, que prácticamente se integran para formar una sola unidad. Su capacidad de carga pude ser de 10 a 40 m3. Los movimientos de la mototraílla son accionados por pistones hidráulicos que permiten la subida y bajada de la trailla y el giro del remolcador. Su uso se recomienda principalmente para transporte de materiales a largas distancias sobre caminos de acceso bien conservados. Tienen la desventaja de tener una fuerza tractiva menor a la de las traíllas remolcadas por tractor de orugas, por esta razón requieren frecuentemente la ayuda de un tractor empujador para su cargado. Sin embargo existen modelos auto cargables que bajo condiciones favorables realizan todo el trabajo sin ayuda de otra máquina, por ejemplo los modelos dotados de fuerza motriz en su eje trasero, a través de un segundo motor instalado en la parte trasera del equipo, denominados por este motivo TWIN MOTOR-SCRAPER (motores gemelos). Las mototraíllas pueden desarrollar velocidades de hasta 40 km/hr. sobre caminos en buenas condiciones de rodadura, situación que difícilmente se encuentra en una obra en construcción, lo que impedirá alcanzar esta velocidad máxima. Maquinaria usada en la Construcción

8

Construcción I

Una Mototraílla debe tener la potencia, tracción y velocidad para una producción alta y continua con una amplia gama de materiales, condiciones y aplicaciones. Algunas de las opciones de las Mototraíllas incluyen motor simple con caja abierta, motor tándem con caja abierta, motor tándem de empuje y tiro, elevadores y configuraciones de sinfín. Las Mototraíllas cortan y cargan rápidamente, tienen altas velocidades de desplazamiento, extienden en operación y eventualmente compactan por peso propio durante la operación. Usos: + Corte del suelo. + Carga de Material removido. + Transporte del material. + Vaciado o descarga y su conjunta compactación.

b. Componentes: Las mototraíllas, están dotadas de los siguientes elementos:  Controles de la trailla: Está compuesto por un sistema hidráulico de doble acción, que permite accionar la compuerta, la caja y el expulsor.  Caja de la trailla: Esta caja es baja y ancha para facilitar su llenado, está provista de una cuchilla perpendicular a su eje longitudinal, que penetra en el suelo para efectuar la excavación.  Compuerta: De giro concéntrico, permanece abierta cuando la máquina realiza la excavación y se cierra cuando la caja se ha llenado con el material excavado. c. Tipos Se conocen por su potencia:  Mototrailla Estándar: consta principalmente de dos partes, una caja metálica reforzada soportada por un eje con ruedas neumáticas, una compuerta curva que puede bajar o subir mediante un mecanismo hidráulico, una cuchilla de acero en la parte inferior de la caja que sirve para cortar el material y una placa metálica móvil en la parte interior la cual al desplazarse hacia delante permite desalojar todo el material contenido en ella.  Mototrailla de doble motor: también conocidas como mototraillas de doble tracción, tienen un segundo motor que impulsa el eje trasero de la maquina con la que se obtienen una tracción en las cuatro ruedas lo que permite prescindir del tractor de ayuda, y puede trabajar en pendientes mayores así como en material granular.  Mototrailla de tiro y empuje: también llamadas sistema Push-pull, tienen la ventaja como la eliminación del tractor empujador, es un equipo balanceado con menor inversión.  Mototrailla autocargables: tienen un mecanismo elevador que funciona a base de paletas que van cargando el material dentro de la caja, no requieren del tractor para su carga sin embrago su uso se limita a trabajos con materiales suaves. Maquinaria usada en la Construcción

9

Construcción I

 Escrepas: escrepa de arrastre, las cuales son jaladas por un tractor de orugas, las cuales perdieron popularidad por su bajo rendimiento.  Mototraillas Electricas: Las mototraíllas con propulsión eléctrica poseen motores que mueven todos los órganos de trabajo del equipo, accionándolos directamente (ruedas) o a través de transmisiones simples (puerta, pared eyectora, etcétera). La corriente eléctrica es suministrada por generadores que, a su vez, son acondicionados por el motor de petróleo de la máquina.  Mototraillas Tandem: Algunas firmas constructoras han diseñado una mototraílla de dos módulos, es decir, un solo tractor de silla que arrastra dos traíllas, formando un solo conjunto. El yugo de la primera va montando sobre el eje propulsor del tractor de la manera usual. El yugo de la segunda traílla se coloca en forma similar sobre el eje trasero de la primera. E. EXCAVADORAS HIDRÁULICAS. a. Definición: Máquina autopropulsada sobre ruedas o cadenas con una superestructura capaz de efectuar una rotación de 360º, que excava, carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de una cuchara fijada a un conjunto de pluma y balancín, sin que el chasis o la estructura portante se desplace. La Excavadora es una máquina dedicada a realizar el arranque del material y, en la mayoría de los casos a la carga de éste sobre las unidades de transporte, si bien se realizan con ella muchos otros trabajos tales como zanjeo, manejo de cargas, e incluso, trabajos de demolición y rotura de bloques cuando se lleva incorporado un Martillo Hidráulico. Usos: + Excavar + Cargar + Girar + Desplazar + Movilizar y desmovilizar

b. Componentes A grandes rasgos, podemos decir que una Excavadora se compone de:  Una base de desplazamiento, que, como ya dijimos, puede ser sobre cadenas o sobre neumáticos.  Un Bastidor Principal, que soporta el peso de la máquina, y en el que se incluye la junta giratoria que permitirá que la parte superior de la Excavadora haga giros completos, con respecto a la zona de apoyo de la Maquina.  La Corona de Giro, con su correspondiente rodamiento, que es una de las partes que soporta mayores tensiones en el trabajo de la unidad. Maquinaria usada en la Construcción

10

Construcción I

 El bastidor de la estructura superior, en el que se montan la cabina, el motor diesel, el Sistema Hidráulico y el propio Equipo de Trabajo.  El Equipo en sí mismo, que se compone de Pluma, Balancín y Cucharón, si bien éste, además de poderse seleccionar entre una amplia gama de tamaños, puede ser sustituido por otros accesorios tales como martillo, cizalla, etc. Cuando una Excavadora se dedica a trabajos de apertura de zanjas, la característica que más se "cotiza" es la profundidad de excavación, en la que influyen los tres componentes del equipo (pluma, balancín y cucharón). Estos tres componentes no son independientes uno de otro, es decir que no se pueden montar cualquier cucharón con cualquier combinación de Pluma-Balancín; Lo habitual es que se utilicen plumas monobloques o de dos piezas, con cada una de las cuales se suelen ofrecer tres balancines (largo, standard y corto), y una gama de cucharones en la que la característica más decisiva es la anchura, que es la medida más importante de la propia zanja. c. Tipos Las excavadoras se clasifican de la siguiente manera:  Según su accionamiento: -

Excavadoras de cable o mecánicas. Excavadoras Hidráulicas.

 Según el sistema de traslación: -

Excavadoras montadas sobre cadenas (orugas) Excavadoras montadas sobre ruedas o Neumaticos. Excavadoras montadas sobre rieles. Excavadoras montadas sobre barcos.

 Según el Tipo de operación: -

Excavadoras normal o Standar Excavadoras de mordazas. Excavadoras de tamber Excavadora de Rosario

Existen 5 aditamentos o equipos que son de principal importancia para su clasificación, éstos determina el nombre y aplicación de la máquina, pero a continuación se incluyen algunos otros tipos de excavadoras.  Pala de cucharon  Excavadora Convertible - Draga de arrastre - Cucharón de almeja (gajos de naranja garfios) - Grúa - Bachas de concreto - Piloteadora - Demoledora - Electroimán    

Retroexcavadoras Zanjadoras Dragas de arrastre Excavadoras de cable

Maquinaria usada en la Construcción

11

Construcción I

F. RETRO EXCAVADORAS. a. Definición: La retroexcavadora es una maquina en la cual la pluma baja y sube en cada operación; la cuchara, unida a ella, excava tirando hacia el carretón, es decir hacia atrás como se ve en la figura , en vez de empujar hacia delante, como lo hace la excavadora normal. Actualmente estas máquinas pueden ir montadas tanto en orugas como en camiones de llantas. Son de control y funcionamiento hidráulico, y excelentes para trabajos de excavación abajo del nivel en que se apoyan. Constan principalmente de una pluma o aguilón de forma recta o de cuello de ganso, y lleva articulado un brazo o ''vigueta" con un cucharón adaptado en extremo superior. La pluma como el brazo son vigas de acero a base de tubos o placas, de sección tubular o en caja respectivamente. El cucharón que va reforzado en uno de sus extremos por una hilera de dientes y un par de cortadores laterales para facilitar la penetración, es de ataque invertido al de una pala mecánica, y tiene un giro de 180 grados para optima retención de la carga y fácil excavación bajo tubos transversales. Son de acero de alta resistencia y tratados térmicamente para ser tratados en las zonas propensas al desgaste Complementan a ésta máquina un par de puntales estabilizadores, que llevan únicamente las retroexcavadoras montadas en camiones o plataformas de llantas, una cabina de operación totalmente cerrada, pero con amplia visibilidad gracias a los vidrios protectores, techos y puertas corredizas. Estas máquinas son usuales para excavaciones poco profundas y por abajo del nivel en que apoyan. Principalmente efectúan trabajos como el excavar o abrir sótanos y zanjas, dragar canales, tender drenajes, etc.

b. Tipos  Según su accionamiento: - Retroexcavadoras de cable o mecánicas. - Retroexcavadoras Hidráulicas.  Según el sistema de traslación: - Retroexcavadoras a rieles - Retroexcavadoras montadas sobre cadenas (orugas): El chasis está soportado por dos cadenas paralelas. Así mismo los órganos de mando, igual que en la de neumáticos, se encuentran en la cabina del conductor. - Retroexcavadoras montadas sobre ruedas o neumáticos: El tren de rodadura está compuesto de ruedas de caucho, los órganos de mando de desplazamiento, dirección y frenos están en la cabina. La estabilidad se asegura con estabilizadores independientes de las ruedas.

Maquinaria usada en la Construcción

12

Construcción I

G. CAMIONES VOLQUETES. a. Definición: Es el aparato más empleado en las obras de tierras por su gran movilidad y rapidez así como la gran adaptabilidad para trabajos fuera de las carreteras y en suelos vírgenes, aunque a veces llegan a transitar por los caminos y por buenas pistas. Los volquetes son camiones fabricados en serie, con dos o tres ejes provistos de neumáticos, sobre los cuales en vez de carrocería se ha montado una caja o tolva basculante. Pueden transitar por carretera o terreno llano siempre que tenga la resistencia necesaria para soportar su peso, se fabrican con capacidades entre 4 y 30 Ton, con motores a diesel o gasolina de 65 a 250 HP. La caja de carga o tolva es de fabricación robusta, de acero de alta resistencia, dotada de un sistema hidráulico de elevación, formado por uno o dos pistones accionados por la toma de fuerza del motor y un eje de transmisión que está conectado a una bomba hidráulica. Se clasifican a menudo en categoría de camiones, pero en realidad se encuentran entre el grupo del tractor-remolque y del camión, aunque de todas maneras es considerado como equipo del tipo pesado. En general estas máquinas constan de una caja, el bastidor, las llantas, el motor, y la cabina de mando, la cual además va protegida por una visera especial fijada a la caja. Una particularidad que presentan los volquetes de mediana y pequeña capacidad es el dispositivo que permite hacer girar el asiento del conductor junto con su tablero de control, según sea el sentido de la marcha. En todos los modelos, el peso de la caja que es de accionamiento hidráulico y de descarga trasera, reposa en parte o totalmente sobre las ruedas motrices, mientras que las ruedas directrices sostienen al motor. Este equipo es usual para acarreos fuera de carretera, transportando el material desde los bancos y canteras, hasta el lugar de las obras o las plantas de trituración. El acarreo de tierra, roca, arena, grava y arcilla, es el trabajo común de estas máquinas y puede considerarse como un elemento admirable para subir por las cuestas.

H. EQUIPOS COMPACTADORES. a. Definición: Equipo diseñado exclusivamente para la compactación y confinamiento de materiales sueltos, expulsando el agua y aire de su interior y mediante el constante golpeo o apisonamiento de la máquina sobre el terreno. Máquina autopropulsada, de gran peso, dotada de uno o varios rodillos o ruedas cuya función consiste en planificar y dar la compacidad requerida al material sobre el cual se desplaza. Todos los compactadores deberán ser autopropulsados, tener inversores del sentido de la marcha de acción suave y estar dotados de dispositivos para mantenerlos húmedos en caso necesario. Gracias a éste equipo es posible obtener una compactación rápida y efectiva en cada una de sus aplicaciones, ya que de otra manera tardaría bastante tiempo para lograrse en forma natural. En general la acción producida por estas máquinas sobre el terreno se reduce a el apisonado, que se realiza mediante el repetido tránsito de los rodillos sobre la misma franja; y al confinamiento por golpeo que se logra por medio del efecto vibratorio de las ruedas o rodillos de la máquina.

Maquinaria usada en la Construcción

13

Construcción I

b. Tipos En general, el problema de la compactación va ligado al del material a compactar y esta es la razón de la existencia de múltiples y diferentes equipos en el mercado que se diferencian más que en la energía de compactación que suministran, en la forma en que dicha energía es transmitida al terreno. Los equipos de compactación se clasifican en dos tipos:  De presión estática -

Compactadores de ruedas neumáticas: Formados por hileras delanteras y traseras de neumáticos lisos, en número, tamaño y configuración tales que permitan el solape de las huellas de las delanteras con las de las traseras. Serán capaz de alcanzar una masa de al menos treinta y cinco toneladas (35 tn) y una carga por rueda de cinco toneladas (5 tn), con una presión de inflado que pueda alcanzar al menos ocho décimas de megapascal (0,8 MPa). Se usarán para la densificación de todo tipo de capas de firme y/o explanadas bien graduadas, ya que durante la compactación se consigue un incremento en el efecto de amasado, resultando una superficie acabada más densa y uniforme.

-

Compactadores de pata de cabra: Disponen de rodillos cilíndricos de acero a los que se ha dotado de patas de apoyo puntuales distribuidas uniformemente sobre la superficie del cilindro, cuyo efecto de compactación se debe a la alta presión que comunican al terreno. Su uso queda restringido a la compactación de cimientos o núcleos de terraplén de materiales cohesivos sin piedra.

NOTA: Estos equipos no deben ser utilizados en operaciones de estabilización como equipos de mezclado debido a su baja profundidad de penetración y a su baja calidad de mezclado.

Maquinaria usada en la Construcción

14

Construcción I

 Vibratorios -

Compactador vibratorio monocilíndrico: Está compuesto por un cilindro metálico vibratorio liso (con o sin tracción) que actuará como elemento de compactación y dos neumáticos traseros de tracción. Pueden usarse para la compactación de todo tipo de capas de cimiento, núcleo, explanada y firme, teniendo una mejor adaptación a la compactación de suelos no cohesivos, donde el efecto de la vibración posibilita una mejor acomodación de los elementos granulares.

-

Compactador vibratorio bicilíndrico (o tándem): Está compuesto por dos cilindros metálicos vibratorios lisos (con tracción) que actúan de compactación. Pueden usarse para la densificación de todo tipo de capas de firme y/o explanadas bien graduadas, aunque generalmente son usados para la compactación y el acabado de capas asfálticas.

I. CAMIÓN MEZCLADOR Y BOMBAS PARA CONCRETO. 1. CAMIÓN MEZCLADOR a. Definición: El camión mezclador (conocido también como camión mixer, camión-hormigonera, camión mezclador y/o agitador), consiste en un camión equipado con una hormigonera. Debido a esta disposición, le es posible transportar hormigón premezclado al mismo tiempo que continúa su amasado. Es el método más seguro y más utilizado para transportar hormigón en trayectos largos, debido a que retarda el inicio del proceso de fraguado del hormigón. El mixer posee una capacidad que oscila entre 2 y 8 m3 (actualmente hay equipos de mayor volumen), son más frecuentes los de capacidad más cercana a 8 m3.

Maquinaria usada en la Construcción

15

Construcción I

Existen Camiones Mixer de diferentes marcas, modelos y tamaños, pero básicamente funcionan de manera similar. El motor del camión se encuentra trabajando entre 1.800 a 2.100 revoluciones por minuto. La bomba hidráulica situada en la parte delantera, toma de dicho motor la fuerza necesaria (a través de un cardan) para generar un caudal de aceite a una alta presión, la cual hace trabajar el motor hidráulico, generando en éste una energía de tipo rotacional a una cierta cantidad de revoluciones por minuto. El reductor planetario, reduce la cantidad de revoluciones en el motor hidráulico, transmitiendo finalmente al tambor una cantidad de 15 a 20 revoluciones por minuto. Los camiones agitadores y los mezcladores son prácticamente iguales en cuanto a modelo y sistema de funcionamiento, diferenciándose solamente en la configuración de las paletas helicoidales internas del tambor. La cuba amasadora dispone de paletas con una cierta inclinación y con “pestañas” de ataque, con el objeto de evitar que el hormigón pase de largo en el ciclo rotatorio del tambor, impulsándolo hacia abajo, como la paleta está levemente inclinada, el hormigón se mezclará uniformemente. Las cubas agitadoras, como no tienen la función de amasar, puesto que reciben la mezcla preparada, disponen de paletas helicoidales con poca o ninguna inclinación y sin “pestañas” de ataque, prácticamente lisas con el objeto de permitir que el hormigón pase de largo, en la rotación del tambor, agitándose solamente a una velocidad de 2 a 6 revoluciones por minuto. b. Partes de un camión mixer.

 Conjunto de carga y descarga: Construido en chapas de acero de alta resistencia de la misma calidad y espesor del tambor. Dimensionado para una rápida carga y descarga. Posee un sistema de traba tipo “morsa” para posicionamiento en cualquier ángulo de giro de la canaleta de descarga. Traba de seguridad para posicionamiento rápido y seguro durante el transporte. Sistema de levantamiento de la canaleta de descarga por medio de un robusto y eficiente tornillo mecánico de accionamiento manual. Canaletas de fondo plano que tienen una vida útil más prolongada.

 Tambor: El tambor es uno de los componentes que más sufre la acción de la abrasión y corrosión. Existen chapas con certificados de análisis químico y ensayos mecánicos. Estas chapas poseen como característica principal una alta resistencia a la abrasión, corrosión y fatiga. La soldadura es hecha externa e internamente por máquinas semi-automáticas, garantizando un perfecto acabado y gran resistencia mecánica.

 Tanque de agua: Presurizado por el propio sistema de aire del camión. Protegido por dos válvulas de alivio reguladas a una presión menor que la válvula del camión. Construido de acuerdo a las normas de seguridad para vasos de presión, con una capacidad de 650 litros (100% utilizable). La chapa utilizada en la fabricación del tanque tiene la misma calidad del tambor.  Comando trasero: El comando de la hormigonera podrá ser mecánico o electrónico. El comando de acción mecánica es de concepto simple, robusto y seguro. Posee 3 palancas, siendo una de traba, la segunda para el control de la rotación del motor diésel y la tercera para la bomba hidráulica. 2. BOMBAS PARA CONCRETO El bombeo del concreto premezclado se realiza a través de bombas con sistema hidráulico, en las cuales hay dos tipos:  Bombas estacionarias: las cuales son transportadas por un vehículo que las desplaza al lugar donde se requiere; estas se colocan en el lugar donde se descargará el concreto de los camines transportadores del concreto premezclado; consisten en una tubería con abrazaderas, juntas, codos y una manguera; esto se arma a la distancia que se requiera, ya sea vertical u horizontal. Maquinaria usada en la Construcción

16

Construcción I

 Las bombas plumas: vienen con el transporte y se basan en brazos que se pueden extender en varios metros de distancia. La bomba pluma se compone de las siguientes partes: la tolva, la válvula “S “, los cilindros donde se realiza la succión y expulsión del concreto, cuenta con una caja de agua para los cilindros. Es un sistema hidráulico y mecánico Estas cuentan con brazos y al final con una manguera flexible para la colocación del concreto en el lugar solicitado. Las bombas plumas se extienden en forma de caracol o en zeta. Los alcances de estas pueden ser de 28, 34, 36, 38, 45, 46 y 47 metros de distancia y que con la capacidad de bombear 160 metros cúbicos por hora. Cuentan con un control remoto para el manejo de los brazos y de la fuerza para el bombeo de hormigón.

J. RODILLOS NEUMÀTICOS PARA ASFALTO. Se emplean fundamentalmente para la compactación de mezclas bituminosas, pues su superficie lisa produce un batido de la capa superficial que hace subir al betún. La llanta flexible de los Rodillos neumáticos llena de aire proporciona áreas de transmisión de presión suficientemente grandes como para que el efecto de densificación se transmita a profundidades suficientemente grandes como para poder utilizar espesores de capa económicos, sin detrimento de la homogeneidad de los resultados logrados. El acabado superficial de las capas compactadas con rodillos neumáticos suele presentar una rugosidad suficiente para garantizar una buena liga entre las capas tendidas sucesivamente.

Maquinaria usada en la Construcción

17

Construcción I

K. EQUIPO LIVIANO PARA OBRAS: a. MEZCLADORA: Sirve para mezclar concreto: cemento, arena, piedra y agua. La ventaja de usar una mezcladora en vez de hacer el batido a mano, es que la mezcla de concreto queda uniforme y homogénea, garantizando su resistencia. El tiempo de mezclado, depende del tipo de equipo empleado, pero no debe ser menor a dos minutos. Hay dos tipos de mezcladora:  La de tolva, que permite alimentar la piedra y la arena con buggies.

 La de trompo, en la que los componentes ingresan a la mezcladora levantándolos a la altura de la boca de entrada, lo que hace el proceso más lento.

Las mezcladoras son también de diferentes tamaños, siendo las más comunes las de 7, 9, 12 y 14 pies cúbicos de capacidad.

b. PLANCHA COMPACTADORA Se usan para compactar suelos y concreto asfáltico en ubicaciones donde no pueden llegar las unidades grandes. Pueden ser autopropulsadas, tanto con diésel o gasolina. Estas unidades son clasificadas por la fuerza centrífuga, las revoluciones por minutos, la profundidad de penetración de la vibración (o espesor de capa), avance en m/s y cobertura de área por hora. Usos: + Compactación de terraplén a lo largo y por debajo de cimientos y en zanjas para conductos. + Paisajismo y compactación de terreno estructural. + Compactación de aceras y de vías de acceso con grava. + Compactación de ladrillos y azulejos. + Trabajos de pequeña envergadura de asfalto de mezcla caliente, tales como pavimentaciones y reparación de baches.

Maquinaria usada en la Construcción

18

Construcción I

c. VIBRADORA Tiene la función de disminuir la cantidad de aire presente en el concreto, la porosidad, con el fin de mantener la uniformidad de la mezcla. Generalmente se usan en profundidades que sean menores a los seis metros. El principio es que el motor incorporado transmite vibraciones hacia una punta que puede variar de 3/4”a 2.5”. Pueden ser usados en losas en buzones envigas o columnas. El diámetro correcto de la herramienta depende del espesor de la pared o de la profundidad del concreto La vibradora debe entrar verticalmente en la masa de concreto, ya que si se usa en forma inclinada, volverá a su posición vertical, arrastrando consigo la mezcla y generando segregación. Al vaciar el concreto por capas, el vibrador debe penetrar la capa vaciada y continuar unos 10 cm más de la capa anterior. El vibrado debe terminar cuando ya no aparezcan burbujas de aire en la superficie del concreto. Hay que tener en cuenta que un excesivo tiempo de vibrado puede hacer que la piedra se separe del resto de la mezcla. Existen vibradoras eléctricas y de gasolina; también se ofrecen cabezas de sección cuadrada o circular y hay de varios tamaños depende del proyecto.

Maquinaria usada en la Construcción

19