Categoría: maquinaria

Minicargadoras

https://www.bcnprevencionintegral.com/operadores-de-minicargadoras/

La minicargadora compacta es una máquina de movimiento de tierras de gran movilidad que consta de un chasis rígido con cabina cubierta desmontable sobre el cual se monta una cuchara frontal de pequeña capacidad. El único motor, de gasolina o diésel, de esta máquina suele estar acoplado en la parte trasera, en el punto de unión entre los brazos de la cuchara y el chasis. Cuenta con un sistema hidráulico para la elevación de la cuchara o para permitir el montaje de otros accesorios. El chasis se desplaza sobre un sistema de orugas o de neumáticos, siendo más habitual este último con una distribución de cuatro neumáticos de igual diámetro repartidos equitativamente a los lados.

Minicargadora con cadenas
Minicargadora Caterpillar 247B

La minicargadora se asemeja en su función a una pala cargadora, con una gran diferencia: su reducido tamaño. Esta máquina se utiliza principalmente en obras con una superficie de trabajo reducida donde no es rentable o viable utilizar máquinas de mayor tamaño o capacidad, por lo cuál es común verlas en ciudades. Su función principal es la carga, transporte y descarga de volúmenes reducidos de material. Se desplaza a una velocidad de 10 km/h aproximadamente. La carga puede realizarla de un montón de material o bajar su cuchara a nivel del suelo y desplazarse frontalmente hasta llenar su cuchara de material suelto. La cuchara puede tener cuchilla o dientes y puede montar martillos hidráulicos o retros de pequeño tamaño en su parte trasera, por lo tanto es una máquina muy versátil, aunque limitada por su escasa potencia. Debido a su distribución de peso esta máquina tiende al vuelco si eleva mucho su cuchara.

El giro se obtiene en este tipo de máquinas por el bloqueo de las dos ruedas de un mismo lateral mientras continua la tracción en las otras dos. El sistema de tracción de estas máquinas de chasis rígido difiere de las grandes cargadoras, siendo cada lateral independiente. Algunos modelos tienen cadenas de goma en vez de ruedas.

Os dejo varios vídeos para que podáis ver su forma de trabajo.

Incluso alguno se atreve con acrobacias con esta máquina (no aconsejables, por razones evidentes).

Referencias:

YEPES, V. (1995). Maquinaria de movimiento de tierras. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-264. 144 pp.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

 

Motovagones

TractovagónTambién denominados tractovagones, constan de un vagón de carga arrastrado por un tractor. La caja receptora de la carga es arrastrada por un vehículo motriz, al cual está unido mediante un ganche articulado que apoya en el elemento tractor. Este último es, en muchas ocasiones, el tractor de una mototraílla de uno o dos ejes, o bien la parte delantera, especialmente adaptada, de un dumper.

Sus cargas útiles varían de las 13 a las 180 t., con potencias que oscilan entre los 140 y 1.325 CV. Su anchura, superior a los 2,5 m., puede llegar a 6,30 m. Pueden tener 1 ó 2 ejes, tanto el tractor como el vagón, siendo frecuente que los neumáticos del vagón sean mayores que los del tractor. La forma de vaciado puede ser trasera o de fondo, siendo la última la más corriente y rápida. Sus taras varían entre los 10 y 135 t. La distancia entre ejes es mayor a 2,4 veces el ancho de la vía.

Os paso unos vídeos para que veáis cómo trabaja esta máquina.

Referencias:

YEPES, V. (1995). Maquinaria de movimiento de tierras. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-264. 144 pp.

 

Mezcladora de hormigón de eje horizontal

Eje horizontal Batch WB

Esta mezcladora de hormigón tiene como principio de funcionamiento el giro de la mezcla en el interior de una cuba cilíndrica fija de eje horizontal. Unas paletas elevan por turno pequeñas cantidades de mezcla que vuelven a caer en la masa cuando la pala está en la parte superior de su curso. Se pueden describir dos tipos de mezcladoras, de simple o doble eje:

  • Mezcladora de eje horizontal de lámina helicoidal: Un eje horizontal motorizado arrastra, por una parte, paletas unidas al extremo de unos radios y, por otra parte, una lámina helicoidal. El vaciado se realiza por una trampilla inferior cerrada por una mariposa mandada por un pistón de aire comprimido. El bastidor de la mezcladora lleva lateralmente un motor, normalmente eléctrico. La cuba y las paletas van recubiertas de acero de alta resistencia. Su capacidad oscila entre 0,5 y 4 m³. El tamaño máximo de árido admitido es de 180 mm. Esta mezcladora se utiliza habitualmente en la fabricación de morteros.
  • Mezcladora de doble eje horizontal: Consta de dos ejes de paletas que giran en sentido inverso y crean corrientes de circulación entre las dos cubas. Su accionamiento se realiza mediante dos motores eléctricos y dos reductores epicicloidales sincronizados mecánicamente. El vaciado central se realiza a través de una trampilla inferior cerrada por una mariposa semicilíndrica, lo que permite una descarga rápida. Es idónea para prefabricados de hormigón ligero, ya que evita la sedimentación por densidades.

 

Mezcladora de doble eje. https://www.liebherr.com/es/int/productos/m%C3%A1quinas-de-construcci%C3%B3n/tecnica-del-hormigon/sistemas-de-mezcladoras/mezcladora-de-doble-eje/details/68796.html#lightbox

Aquí os dejo el funcionamiento de una mezcladora de doble eje.

Referencias:

ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.

BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.

CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.

FERNÁNDEZ CÁNOVAS, M. (2004). Hormigón. 7ª edición, Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Servicio de Publicaciones, Madrid, 663 pp.

GALABRU, P. (1964). Tratado de procedimientos generales de construcción. Obras de fábrica y metálicas. Editorial Reverté, Barcelona, 610 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.

La grúa torre de doble vano

Están compuestas por un mástil vertical fijo apoyado sobre una plataforma soporte. Sobre este mástil se sustenta un brazo horizontal de dos vanos estabilizados por medio de cables atirantados en su parte superior. El vano superior, denominado pluma, es el utilizado por el carro de traslación para desplazarse, mientras el otro, la contrapluma, sirve de contrapeso. La estructura se compone de tramos en celosía. La pluma gira 360º por medio de una corona circular y por un engranaje movido por motor eléctrico.

Las velocidades de maniobra son de 1 a 2 r.p.m. para el giro y de unos 40 a 50 m/min para el desplazamiento y elevación de la carga. El control de la grúa puede efectuarse desde una cabina de mando situada en la base o en la parte superior de la torre, o bien desde tierra por medio de un mando móvil desplazable.

Como curiosidad os dejo un vídeo de la grúa torre más grande del mundo: la Kroll K-10000. Tiene una altura de 120 m y es capaz de levantar 132 t de carga máxima y 91 t a una distancia de 100 m. Puede resistir vientos de hasta 240 km/h. Espero que os guste el vídeo.

Os dejo también un vídeo del desmontaje de una grúa torre.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

Sistema «Franki» de ejecución de pilotes de desplazamiento

Figura 1. Procedimiento constructivo de un pilote Franki. Fuente: http://www.frankipile.co.id/frankipile.php

El sistema «Franki» de ejecución de un pilote de desplazamiento se base en una entubación metálica que presenta un tapón de hormigón en la punta. Dicho conjunto se hinca «a golpes» mediante una maza. Una vez se llega a la profundidad adecuada, se sujeta la entubación y se golpea el tapón en la punta para expulsarlo hacia abajo, creando así un bulbo o “punta ensanchada” a base de compactar el terreno, lo que hace que este pilote sea también muy eficiente trabajando a tracción. No se recomienda su uso en suelos cohesivos, donde la compactación de la base no es posible.

Fue desarrollado en el año 1909 por el ingeniero belga Frankignoul Edgard y desde entonces ha logrado un éxito considerable en todo el mundo.  Este método se puede aplicar en diferentes condiciones, y sigue siendo utilizado debido a su alta capacidad de carga y tracción, y los bajos niveles de ruido y las vibraciones del suelo.

En la Figura 1 se representan las fases constructivas de este tipo de pilote:

  • Ejecución, en tongadas de pequeño espesor y fuertemente compactadas, del tapón de gravas, arena y hormigón (de consistencia 0) dentro de la entubación, de espesor 3Φ.
  • Introducción de la entubación hasta la profundidad necesaria golpeando el tapón.
  • Golpeo del tapón y retirada de la entubación, quedando el ensancho como punta del pilote.
  • Instalación de la armadura dentro de la entubación, cuidando el recubrimiento mínimo
  • Extracción de la entubación a la vez que se va hormigonando por tongadas.

También se ha argumentado que la hinca del tapón presenta algunas ventajas claras, como la eliminación de fangos bajo la punta, el control de la existencia de capas blandas intercaladas inmediatamente bajo la punta y la aparición de un bulbo de hormigón que equivale a una base ensanchada. Todo ello hace que este tipo de pilotes con tapón son muy adecuados como pilotes trabajando en punta. Hay que indicar aquí que el aumento de la resistencia por punta se hace a costa de una disminución de la resistencia por el fuste en las cercanías de la base. Como desventajas principales de este tipo de pilote destaca la escasa mecanización del proceso y el riesgo durante la extracción de la entubación.

A continuación podéis ver un vídeo explicativo de los pilotes de desplazamiento con tapón de gravas, que en la nomenclatura de las NTE se denomina CPI-3.

Os recomiendo el enlace de Enrique Montalar, y también los siguientes vídeos explicativos que espero os gusten.

Os dejo este folleto explicativo que espero os sea de utilidad.

Pincha aquí para descargar

Referencia:

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.

Cursos:

Curso de Procedimientos de Construcción de cimentaciones y estructuras de contención en obra civil y edificación.

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Hidrofresas

La ejecución de muros pantalla con hidrofresa está especialmente indicada en terrenos de dureza elevada, que sean excavaciones profundas o que requiera un método de seguro y preciso de excavación. En este sentido, las obras urbanas pueden ser un buen ámbito de aplicación de esta tecnología de excavación. La hidrofresa consta de una estructura pesada de acero provista en su parte inferior de dos ruedas dentadas que giran en sentido contrario, arrancando el terreno. El accionamiento hidráulico de dichas ruedas, en combinación con el empuje vertical vinculado al peso del bastidor, produce el corte del terreno. La elevada fricción que se produce en las ruedas dentadas, hace necesaria su refrigeración, así como de la roca. Para ello se suele emplear lodo bentonítico, que se inyecta mediante un dispositivo de la propia máquina. Los propios lodos se mezclan con los detritus de la excavación, gracias a lo cual se extraen del fondo de la zanja. Dado que los lodos bentoníticos se recirculan para permitir esta extracción, han de ser “reciclados”, mediante la eliminación de los restos de terreno extraídos del fondo de la zanja. La hidrofresa, a pesar de ser el mejor sistema —pues apenas produce vibraciones y es el más rápido—, presenta el inconveniente de ser una máquina cara, por lo que suele elevar el coste de la construcción de la pantalla.

Esquema de funcionamiento de hidrofresa.

Es posible perforar con hidrofresas suelos duros y rocas de hasta 100 MPa de resistencia a compresión. Los muros pantalla pueden tener de 600 a 1200 mm de espesor, requiriéndose equipos especiales para mayores espesores. Esta técnica es una alternativa a los terrenos con una resistencia a compresión simple superior a los 5 MPa. Si la profundidad es superior a 35 m, la hidrofresa, independientemente de la dureza del terreno, es el método más fiable, pudiéndose llegar a profundidades de 80 m, aunque en este caso se complican las labores de ejecución del muro pantalla. En cuanto al espesor mínimo de la pantalla, este depende de las características del bastidor de la hidrofresa, pues debe alojar la bomba de aspiración; estamos hablando de un mínimo de 640 mm, aunque los espesores habituales son los de 640, 800, 1000, 1200 y 1500 mm.

Ejecución de muro pantalla con hidrofresa

Un ejemplo de aplicación de esta técnica es la realización del aparcamiento de la plaza de Cervantes de San Sebastián (ver aquí). Os dejo también un par de vídeos sobre esta técnica de excavación que espero que os gusten.

En este otro vídeo podemos ver el inicio de la excavación de muro pantalla con hidrofresa para la construcción de sótanos en rehabilitación de edificio.

Referencias:

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.

Cursos:

Curso de Procedimientos de Construcción de cimentaciones y estructuras de contención en obra civil y edificación.

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Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Muros pantalla

Cuchara bivalva para construir pantallas.

Un muro pantalla o pantalla de hormigón in situ es un tipo de pantalla, o estructura de contención flexible, empleado habitualmente en ingeniería civil. Según el Código Técnico de Edificación (CTE-DB-SE C), son elementos de contención de tierras que se  emplean para realizar excavaciones verticales en aquellos casos en los que el terreno, los edificios u otras estructuras cimentadas en las inmediaciones de la excavación, no serían estables sin sujeción, o bien, se trata de eliminar posibles filtraciones de agua a través de los taludes de la excavación y eliminar o  reducir a límites admisibles las posibles filtraciones a través del fondo de la misma, o de asegurar la estabilidad de éste frente a fenómenos de sifonamiento.

Las pantallas de hormigón armado moldeadas en el suelo nacen en los años 50 como solución para resolver los problemas que plantean las excavaciones profundas próximas a edificios y estructuras subterráneas o por debajo del nivel freático. Esta técnica de la ingeniería civil surge como una aplicación de la larga experiencia en la utilización de lodos tixotrópicos existente en el campo petrolero.

Es la tipología de cimentaciones más difundida en áreas urbanas para edificios con sótano en un predio entre medianeras, en parkings y a modo de barreras de contención de agua subterránea en túneles y carreteras. El proceso constructivo se puede dividir, de forma resumida, en las siguientes fases: construcción del murete guía, excavación de la zanja por bataches, colocación de la armadura, colocación de las juntas o encofrados laterales, hormigonado, construcción de la viga de coronación y excavación del recinto exterior. Detalles de este proceso lo podemos ver en los siguientes vídeos que os paso, que espero que os gusten.

https://www.youtube.com/watch?v=XL0v0lyHUKI

Excavación del muro pantalla:

https://www.youtube.com/watch?v=BwLCIauvu4g

Uso del trépano cuando la cosa se pone fea:

https://www.youtube.com/watch?v=hEZFYSRdtVM

Fresado de muros pantalla:

Izado y colocación de la armadura de un muro pantalla:

Referencia:

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.

Cursos:

Curso de Procedimientos de Construcción de cimentaciones y estructuras de contención en obra civil y edificación.

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¿Qué son los áridos?

http://www.traysho.es/servicios/distribucion-de-aridos-para-construccion/

Se denomina árido al material granulado que se utiliza principalmente como materia prima en la construcción. El árido se diferencia de otros materiales por su estabilidad química y su resistencia mecánica y se caracteriza por su tamaño. Según su origen, el árido puede ser natural, artificial o reciclado.

Si queréis ampliar información al respecto, os dejo el siguiente post sobre producción de áridos. También os aconsejo visitar la página web de la Asociación Nacional de Empresarios Fabricantes de Áridos (ANEFA) para obtener información adicional.

Veamos un vídeo de Canal Sur 2 en el que nos explican qué son los áridos, para qué sirven y su importancia para la economía andaluza.

También podemos ver el siguiente vídeo, producido por ANEFA y Holcim, grabado en la gravera El Puente. En él se explica, de manera humorística, el proceso de extracción de los áridos, sus usos y la restauración del medio ambiente. Espero que os guste.

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Sistema «Fundex» de ejecución de pilotes de desplazamiento a rotación

El sistema «Fundex» de pilotes de desplazamiento por rotación requiere una cabeza de rotación en punta, que no se vuelve a recuperar.

En la figura se puede apreciar el método de ejecución, que consta de las siguientes fases:

  1. El hueco de perforación se cierra de forma estanca mediante una cabeza especial de perforación
  2. A través de una mesa de rotación se hace girar el taladro formado por la cabeza de perforación y el entubado
  3. Se coloca la armadura sobre la longitud del pilote
  4. Se hormigona hasta alcanzar la cota del terreno
  5. A través de la mesa de perforación, se retira el entubado, manteniendo un control constante del cuele del hormigón.

Os dejo unos vídeos explicativos que espero os gusten.

Referencia:

YEPES, V. (2020). Procedimientos de construcción de cimentaciones y estructuras de contención. Colección Manual de Referencia, 2ª edición. Editorial Universitat Politècnica de València, 480 pp. Ref. 328. ISBN: 978-84-9048-903-1.

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Los neumáticos en la maquinaria de obras públicas

Figura 1. Neumáticos de dúmperes rígidos. Imagen: V. Yepes

El neumático es el elemento que efectúa la unión elástica entre el vehículo móvil (dúmper, pala cargadora, bulldozer, motoniveladora) y el suelo. Sus funciones son transportar la carga, contribuir a la suspensión y amortiguación de la máquina, aportar flotabilidad y permitir el guiado y la tracción de la máquina. Desde finales del siglo XIX, cuando se empezaron a fabricar los primeros neumáticos, se ha producido una evolución espectacular que ha dado lugar a los neumáticos gigantes, concebidos para transportar cargas pesadas sobre suelos flojos y duros en las más diversas condiciones.

Wikimedia

Os dejo la siguiente presentación de Pedro Zambrana García, que espero os resulte útil.

En este otro vídeo podemos ver cómo se fabrican los neumáticos para equipos pesados.

Referencias:

YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2017). Máquinas, cables y grúas empleados en la construcción. Editorial de la Universitat Politècnica de València. Ref. 814. Valencia, 210 pp.

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