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El movimiento de tierras con las nuevas tecnolog铆as

Sin t铆tuloLa maquinaria de movimiento de tierras ha cambiado r谩pidamente con las innovaciones tecnol贸gicas. Se ha evolucionado hacia la especializaci贸n y el gigantismo. Una m谩quinas derivan聽hacia el gigantismo para obtener grandes producciones, mientras otras se han convertido en diminutas y vers谩tiles. La maquinaria va siendo cada vez m谩s fiable, segura y c贸moda para el operador, facilit谩ndole las labores de conservaci贸n. En general se observa una preocupaci贸n creciente por la seguridad, el medio ambiente y la calidad. Este v铆deo de Discovery Max muestra dicha聽tendencia al gigantismo en la maquinaria de ingenier铆a civil y minera. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5. Ref. 402.

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

YEPES, V. (2014).聽Equipos de compactaci贸n superficial.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 187. Valencia, 113聽pp.

12 noviembre, 2017
 
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Acoplamiento de m谩quinas de transporte y movimiento de tierras

Un caso habitual en la construcci贸n consiste en la utilizaci贸n de varias m谩quinas cuyos ciclos individuales de trabajo tienen un intervalo com煤n. Por ejemplo, una cargadora con varios camiones, o bien un equipo de mototra铆llas convencionales ayudadas en su carga por un tractor. En estos casos, los ciclos individuales de las m谩quinas se pueden agrupar formando un ciclo del equipo que se repite peri贸dicamente.

Al recurso que limita la producci贸n de un equipo se le denomina cuello de botella. Su identificaci贸n es esencial porque cualquier cambio introducido en el funcionamiento repercutir谩 en la capacidad de producci贸n del equipo, y por ende, en su productividad.聽 El recurso que causa el estrangulamiento es el que determina la producci贸n del equipo. Se define como factor de acoplamiento o 鈥match factor鈥 a la relaci贸n entre la m谩xima producci贸n posible de los equipos auxiliares respecto a la m谩xima producci贸n posible de los equipos principales. El coste m谩s bajo de producci贸n se obtiene para factores de acoplamiento pr贸ximos a la unidad, pero por debajo de ella.

Para aclarar estos conceptos tan importantes en el c谩lculo de producciones y costes en las m谩quinas de movimiento de tierras, os paso este Polimedia para divulgar los conceptos b谩sicos. Espero que os guste.

Referencias:

YEPES, V. (2009). Acoplamiento de m谩quinas de carga y transporte de tierras.http://hdl.handle.net/10251/5295

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactaci贸n. Problemas resueltos. Colecci贸n Libro Docente n潞 97.439. Ed. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 253 p谩g. Dep贸sito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

YEPES, V. (2015). Coste, producci贸n y mantenimiento de maquinaria para construcci贸n. Editorial Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, 155 pp. ISBN: 978-84-9048-301-5.

25 octubre, 2017
 
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Zanjadora de brazo inclinable

Zanjadora de brazo inclinable (BARTH K 130)

Zanjadora de brazo inclinable (BARTH K 130)

Llamada en cierta bibliograf铆a excavadora 鈥ladder ditcher鈥, consiste en una serie de cangilones o cuchillas montados generalmente sobre orugas, que excavan en la direcci贸n del eje de avance de la m谩quina y vierte las tierras, sobre una cinta transportadora dispuesta en direcci贸n transversal a la excavadora. La tierra excavada se deposita en un cord贸n lateral o se carga en las unidades de transporte.

Sus elementos esenciales son:

  • El brazo de cangilones, m贸vil mediante cilindros hidr谩ulicos hasta una inclinaci贸n m谩xima de 55潞 respecto a la horizontal, que tienen montados cangilones con cuchillas para terrenos no rocosos, dientes c贸nicos o picas en terrenos rocosos y dientes cuadrados en terrenos congelados.
  • Nivelador de fondo, con el que se consiguen zanjas de fondo limpio, llevando una zapata en su estructura que impide a la m谩quina excavar a m谩s profundidad de la requerida.
  • Transportador de descarga, situado transversalmente al eje longitudinal, y consiste en una cinta transportadora con altura de descarga regulable.
Excavadora de brazo inclinable

Excavadora de brazo inclinable

La m谩quina empieza excavando sin moverse, descendiendo el brazo de cangilones hasta la profundidad deseada, posteriormente avanza y mantiene una velocidad compatible con la naturaleza del terreno, al igual que la velocidad de los cangilones.

Zanjadora utilizada en la segunda fase del postrasvase den Villena. Fuente: http://www.diarioinformacion.com/elda/2010/03/22/monstruo-terreno/991803.html

Zanjadora utilizada en la segunda fase del postrasvase den Villena. Fuente: http://www.diarioinformacion.com/elda/2010/03/22/monstruo-terreno/991803.html

De las zanjadoras, el de tipo de brazo inclinable es el que permite cavar la trinchera m谩s ancha. Con cangilones normales, esta anchura llega hasta 0,90 m y con los dientes desbordantes, alcanza 1,45 m. El radio de las curvas que pueden abordarse sin levantar el brazo es de unos 25 a 50 m. En zanjas estrechas no se usa esta m谩quina.

Una de las zanjadoras m谩s grandes del mundo se ha utilizado en Villena para acelerar las obras del post-trasvase J煤car-Vinalop贸. Es una m谩quina de 180 t, con una longitud de 4 m de ancho y 9 m de largo. Con esta m谩quina se pueden abrir聽de 100 a 120 m de zanja al d铆a.

Os dejo a continuaci贸n varios v铆deos que explican el funcionamiento de esta m谩quina.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

 

14 septiembre, 2017
 
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Retrocargadoras

Retrocargadora JCB modelo 3 CX

M谩quina autopropulsada sobre ruedas con un bastidor especialmente dise帽ado que monta a la vez un equipo de carga frontal y otro de retroexcavaci贸n trasero que pueden ser utilizados alternativamente. Cuando se emplea como excavadora, la m谩quina excava normalmente por debajo del nivel del suelo mediante un movimiento de la cuchara hacia la m谩quina y eleva, recoge, transporta y descarga materiales mientras que la m谩quina permanece inm贸vil. Cuando se emplea como cargadora, carga o excava mediante su desplazamiento y el movimiento de los brazos y eleva, transporta y descarga materiales.

Su campo habitual de aplicaci贸n son las operaciones de carga y transporte a distancias cortas, abertura de zanjas para tra铆das de aguas, alcantarillados, etc., con accesorios como el martillo rompedor, se usan en peque帽as demoliciones, levantamientos de firmes y pavimentos, etc. Es una m谩quina auxiliar que presta labores de apoyo, sobre todo en trabajos urbanos.

 

Retrocargadora JCB modelo Mini CX

Os dejo un v铆deo explicativo de esta m谩quina.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

16 diciembre, 2014
 
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Zanjadora de ruedas de cangilones

Zanjadora de ruedasSon excavadoras sobre orugas, sobre la que se monta una rueda r铆gida con cangilones dotados de picas. Al comenzar el giro de la rueda, comienza la excavaci贸n; los materiales extra铆dos por los cangilones se vierten sobre una cinta transportadora transversal. En la parte delantera de la rueda lleva el apoyo gu铆a que descansa sobre el fondo de la zanja y sirve para perfilar las paredes y el fondo, y arrastrar los materiales finos hacia los cangilones. Tiene m谩s velocidad de excavaci贸n que las de brazo inclinable, pero presenta el inconveniente de que necesita grandes radios en las curvas.

Os paso un v铆deo para que ve谩is como trabaja esta m谩quina.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

13 noviembre, 2014
 
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Surface miner: Excavadora de superficie

Las聽excavadoras de superficie聽(surface miner), tambi茅n llamadas聽minadores de superficie, son equipos de arranque continuo dotadas en su parte central de un tambor met谩lico con picas que roza y disgrega el terreno a medida que avanza la m谩quina. El m茅todo consiste en cortar, triturar y cargar en un solo paso de trabajo. En el a帽o 1980, la empresa Wirtgen GmbH construy贸 el primer Surface Miner para la extracci贸n de materiales de yacimientos.

La altura de corte efectiva puede alcanzar hasta el 50% del di谩metro del tambor.Es posible tanto el equipamiento para la carga frontal con cinta de descarga de altura regulable y giratoria o para el procedimiento de formaci贸n de cordones. Las anchuras de corte oscilan entre 2,20 a 4,20 m y profundidades de corte de 20 a 83 cm, con una gama de rendimientos entre 100 y 3000 t/h.

Este equipo cubre toda la gama de aplicaciones en los campos de la miner铆a, los movimientos de tierra y el corte de roca. Se utiliza en nuevas obras a cielo abierto o en ampliaciones de 茅stas, como m谩quinas principales de extracci贸n o junto con m谩quinas convencionales.

 

Os paso unos v铆deos para que ve谩is c贸mo funcionan estas m谩quinas.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

YEPES, V. (1997).聽Equipos de movimiento de tierras y compactaci贸n. Problemas resueltos.聽Colecci贸n Libro Docente n潞 97.439. Ed. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. 253 p谩g. Dep贸sito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

 

 

11 noviembre, 2014
 
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Minicargadoras

Minicargadora John Deere 332, de 85 HP.

La聽minicargadora compacta聽es una聽m谩quina de movimiento de tierras de gran movilidad que consta de un聽chasis聽r铆gido con cabina cubierta desmontable sobre el cual se monta una cuchara frontal de peque帽a capacidad.聽El 煤nico motor, de聽gasolina聽o聽di茅sel,聽de esta m谩quina suele estar acoplado en la parte trasera, en el punto de uni贸n entre los brazos de la cuchara y el chasis. Cuenta con un sistema hidr谩ulico para la elevaci贸n de la cuchara o para permitir el montaje de otros accesorios. El chasis se desplaza sobre un sistema de orugas o de neum谩ticos, siendo m谩s habitual este 煤ltimo con una distribuci贸n de cuatro聽neum谩ticos聽de igual di谩metro repartidos equitativamente a los lados.

Minicargadora con cadenas

Minicargadora Caterpillar 247B

La minicargadora se asemeja en su funci贸n a (m谩s…)

9 noviembre, 2014
 
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Cargadoras de descarga lateral

Cargadora descarga lateralLa cargadora con cuchara de volteo lateral se caracteriza por realizar el proceso de carga en la parte frontal del equipo pero la descarga se realiza por su parte lateral. El dise帽o permite cargar con la m谩quina en paralelo al cami贸n en lugares de poco espacio vaciando la cuchara en sentido lateral. Esta funcionalidad les hace especialmente adaptables para trabajos en 谩reas urbanas, obras de peque帽as y otros entornos de trabajo de tama帽o reducido, por ejemplo en el interior de un t煤nel.

Os dejo聽un v铆deo聽para que ve谩is c贸mo funciona.

8 noviembre, 2014
 
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Palas frontales

Son m谩quinas de ataque frontal para la excavaci贸n y carga de grandes masas, equipadas para ello de un equipo de excavaci贸n de empuje o frontal: cuchara frontal. Surgieron como alternativa a m谩quinas de arranque y carga (principalmente palas de ruedas), en trabajos en que la dureza del terreno, obligaba para poder utilizar a estas como m谩quina de carga a la escarificaci贸n previa del terreno, para obtener unos rendimientos altos. En terrenos comprendidos por su dureza entre escarificaci贸n media y voladura de terrenos blandos la pala frontal, por su mejor aprovechamiento de la fuerza de arrancamiento y su diferente forma de cargar, permit铆an el arranque directo del material, prescindiendo del tractor de escarificaci贸n y aportando por tanto una bajada importante de los costes de explotaci贸n.

La cuchara est谩 colocada de forma que los dientes miran hacia el exterior, debido a esto, para cargarla hay que moverla de abajo hacia arriba, cayendo el material arrancado por los dientes dentro del cazo como en las palas cargadoras. A pesar de que las grandes m谩quinas de este tipo son espec铆ficas, existen modelos donde es f谩cil el cambio de equipo de uno frontal a uno de retroexcavaci贸n. Con todo, a una pala frontal se le exige mayor robustez, plumas, balancines y cucharas espec铆ficamente dise帽adas para su trabajo.

El cuchar贸n frontal puede configurarse con descarga frontal o de fondo. Estos 煤ltimos descargan mediante una puerta articulada que se abre mediante una apertura hidr谩ulica que permite la salida del material. Tambi茅n se podr铆an recoger rocas del suelo utilizando este mecanismo tipo pinza. A pesar de ello el uso normal es la cuchara de descarga frontal, por menor coste y mantenimiento.

1998 Komatsu PC650C-5 Pala Frontal

La m谩quina debe realizar esfuerzos de penetraci贸n y de excavaci贸n para realizar su trabajo. 脡ste puede ser de excavaci贸n y carga de materiales en banco o 煤nicamente carga de materiales sueltos.

Sus posibilidades y aplicaciones son amplias, us谩ndose en canteras de roca volada o de roca blanda, carga y descarga de grandes bloques extra铆dos de canteras, en bancos de arena o grava, y extracciones de mineral. Realiza cortes en laderas, abre zanjas y cimientos profundos. Su forma de trabajar efectiva es cuando excava el terreno desde el nivel de sustentaci贸n hacia arriba. Se utiliza fundamentalmente en excavaci贸n con carga directa a las unidades de transporte.

Os dejo un v铆deo de una pala frontal, la Hitachi EX8000.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

 

7 noviembre, 2014
 
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Introducci贸n al movimiento de tierras

La mecanizaci贸n de las obras p煤blicas es cada vez mayor, y la repercusi贸n en el precio de las diferentes unidades de obra est谩 muy influenciada por los rendimientos de los equipos empleados, por sus precios horarios y por la eficacia de su utilizaci贸n. Los costes de la maquinaria acaparan un 42% del coste de todas las unidades de obra en una carretera.聽Las unidades que componen el movimiento de tierras en una obra suponen porcentajes importantes del presupuesto total de dichas obras. En una autov铆a puede suponer entre el 20 y 30% del coste mientras que en una presa de materiales sueltos, este porcentaje puede subir del 45 al 75%, seg煤n los casos.

Se entiende por movimiento de tierras聽al conjunto de actuaciones a realizarse en un聽terreno聽para la ejecuci贸n de una obra.聽Se denomina excavaci贸n a la separaci贸n o extracci贸n de determinadas partes de dicho volumen, una vez superadas las fuerzas internas que lo manten铆an unido: cohesi贸n, adherencia, capilaridad, etc. Llamamos carga a la acci贸n de depositar los productos de excavaci贸n en un determinado medio de transporte. Gen茅ricamente, se puede clasificar la maquinaria utilizada en el movimiento de tierras en los siguientes grupos:

  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos de excavaci贸n y empuje:聽 son equipos de arranque tales como tractores con palas empujadoras: bulldozers.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos de excavaci贸n y carga: excavadoras de pala frontal, retroexcavadoras, etc.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos cargadores: palas cargadoras.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos de excavaci贸n y refino: Motoniveladoras, tra铆llas y mototra铆llas.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos de acarreo: Camiones volquete, autovolquetes, remolques, camiones g贸ndola, dumpers y motovagones.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Equipos de compactaci贸n: Compactadores de ruedas neum谩ticas, rodillos de “pata de cabra”, compactadores vibratorios.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽Otro tipo de equipos: Cucharas bivalvas, dragalinas, topos, dragas, bombas de succi贸n, etc.

Los equipos y medios empleados para la excavaci贸n de tierras pueden clasificarse de diversas formas: las que atienden a la traslaci贸n de la maquinaria, las que contemplan la resistencia a compresi贸n de los terrenos y las que se refieren a su excavabilidad.

Seg煤n el modo de trasladarse, se clasifican en:

  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽M谩quinas que excavan y trasladan la carga: tractores con hoja empujadora o con escarificador, motoniveladoras, mototra铆llas y palas cargadoras. Efect煤an la excavaci贸n al desplazarse, o bien, como la pala cargadora, excava y luego traslada la carga.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽M谩quinas que excavan situadas fijas, sin desplazarse: palas excavadoras hidr谩ulicas o de cables, dragalinas, excavadoras de rueda frontal o de cangilones, dragas de rosario y rozadoras. Cuando la excavaci贸n a realizar sale de su alcance, se debe trasladar a una nueva posici贸n de trabajo, si bien no excava durante el desplazamiento.
  • 聽聽 聽 聽 聽 聽聽M谩quinas especiales: topos, dragas y bombas de succi贸n, dardos y chorros de agua y fusi贸n t茅rmica. La excavaci贸n se realiza mediante otros procedimientos distintos a los anteriores.

Os dejo un v铆deo explicativo que sirve de introducci贸n al tema. Espero que os sea 煤til.

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Maquinaria de movimiento de tierras.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 204. Valencia, 聽158聽pp.

6 noviembre, 2014
 
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