MAQUINARIAS DE EXCAVACION

Excavadoras

A una máquina autopropulsada, sobre neumáticos u orugas, con una estructura capaz de girar al menos 360º (en un sentido y en otro, y de forma ininterrumpida) que excava terrenos, o carga, eleva, gira y descarga materiales por la acción de la cuchara, fijada a un conjunto formada por pluma y brazo o balancín, sin que la estructura portante o chasis se desplace.

Partes de la excavadora:

•  Chasis: estructura portante desplazable mediante cadenas o ruedas neumáticas. En el caso de ser de ruedas llevará unos estabilizadores para constituir las bases de apoyo.

•Corona de giro: sirve de apoyo de la estructura sobre el chasis, permitiendo a ésta girar mientras el chasis permanece en estación. De dentado exterior o interior atacad por un piñón con motor independiente y dotado de freno.

• Estructura: sostiene el resto de la excavadora (motores, transmisiones, cabina, contrapeso, etc.).

• Cuchara: fija o móvil y dispuesta en el extremo de un brazo móvil soportado por una pluma también móvil.

•  Energía motriz: motor diésel, diésel-eléctrico o eléctrico.

•Sistemas de accionamiento: cilindros hidráulicos en su mayoría aunque también existen por cables y cabestrantes, transmisiones mecánicas, cilindros neumáticos, etc.

TIPOS DE EXCAVADORAS

Existen dos tipos de excavadoras diferenciadas por el diseño del conjunto cuchara-brazo-pluma y que condiciona su forma de trabajo:

•  Excavadora frontal o pala de empuje: La cual se caracteriza por tener la cuchara hacia arriba. Tiene mayor altura de descarga. Útil en trabajos de minería, cuando se cargan materiales por encima de la cota de trabajo.

•Retroexcavadora: tiene la cuchara hacia abajo. Permite llegar a cotas más bajas. Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones, desmontes, etc.

Normalmente se suele referir de forma errónea a la pala mixta como retroexcavadora

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Bulldozer

Es un tipo de topadora que se utiliza principalmente para el movimiento de tierras, de excavación y empuje de otras máquinas. Aunque la cuchilla permite un movimiento vertical de elevación, con esta máquina no es posible cargar materiales sobre camiones o tolvas, por lo que el movimiento de tierras lo realiza por arrastre.

HISTORIA

La historia de los primeros buldóceres comienza con adaptaciones a partir de tractores. Su aparición exacta en el tiempo es un poco oscura, pero en 1713, Frenchman M. D’Hermand propuso un tractor de este tipo fraccionado por cabras. Hubo que esperar a 1770 para que Richard Lovell Edgeworth patentara el sistema pero propulsado a vapor. Otros inventos posteriores que mejoraron el sistema fue el desarrollado en 1826 por George Calley, unas orugas a las que denominó “vía férrea universal” (continuous track system, en inglés). Otro invento, el denominado “carruaje con orugas movibles”, fue obra de Dimitri Sagryazhsky, pero no pasó de ser un dibujo sobre un papel. Otra patente fue la de James Boydell, que registró “una rueda de vía férrea sin fin”. En la Guerra de Crimea (1853-1856) ya se usaron los primeros tractores de este tipo propulsados a vapor. En 1877, Fyodor Blinov creó un vehículo al que denominó “carromato movido sobre raíles sin fin”. Aunque era un vehículo arrastrado por caballos, al año siguiente patentó el mismo vehículo autopropulsado a vapor. Años más tarde, entre 1881 y 1888 desarrolló dicho vehículo. Otra patente es la de Bramah Joseph Diplock, que inventó en 1903 un sistema curioso de tracción sobre martillos pedrail wheel, capaz incluso de subir escaleras. Sin embargo, hay que adentrarse en el siglo XX para que Alvin Orlando Lombardintrodujera, en 1901, las orugas en vehículos para mejorar la tracción sobre la nieve. Era una especie de arrastrado de troncos accionado a vapor, con aspecto de locomotora. Posteriormente, estas máquinas acabaron accionándose mediante motores de combustión interna. Aunque esta tentativa se alejó del resultado final que conocemos hoy día. Hacia 1920 fue cuando ya se montan las primeras hojas sobre tractores de cadenas. En 1925, año en que se fundó la empresa Caterpillar, se fabrica la primera hoja de empuje de mando hidráulico, sin buenos resultados, por lo que siguió utilizando un sistema de cabrestante, cables, etcétera. Es en el año 1929 cuando se empezó a fabricar el primer modelo de buldócer, en donde el conductor iba sentado en la parte de arriba sin una cabina cerrada que lo protegiera. Hoy todos los modelos modernos ya incluyen una cabina para seguridad del conductor.

EQUIPOS AUXILIARES

Aparte de los trabajos realizados por la cuchilla, al buldócer se pueden añadir equipos que aumenten su versatilidad.

•Escarificador o ripper: Especie de reja, de arado, fijada fuertemente en la parte posterior que ejerce una acción de labrado para disgregar terrenos compactos y rocas semiduras.

•Stumper o Zanco : Pico corto que acopla en vez de la cuchilla utilizado para arranque de tocones o para romper capas aisladas de roca dura.

•Grúa lateral: Grúa con apoyo en un lateral del chasis, provisto de contrapeso y accionada por cabestrantes. Se apoya la cuchilla para aumentar la estabilidad.

Usos

Los buldóceres son máquinas versátiles que permiten realizar diversos trabajos en sectores como la construcción, la minería y las fuerzas armadas.

Algunos de sus usos son:

•Roturación del terreno.

• Empuje de materiales sueltos.

•Nivelación y recebo de pistas.

• Excavaciones en línea recta.

• Extendido de tierras por capa y compactación superficial.

•  Rellenos.

•  Formación de pilas o montones.

• Realización de terraplenes.

• Remolque de grandes cargas o de otras máquinas.

MOTOTRAILLA

Equipo de trabajo que, por sus características, se utiliza para mover cantidades importantes de tierra, y fundamentalmente en tareas de compensación de volúmenes.

Riesgos

Caída de personas a diferente nivel.

• Golpes y contactos con elementos móviles de la máquina.

• Atrapamientos por o entre objetos.

• Atrapamientos por vuelco de máquinas.

 • Contactos térmicos.

• Contactos eléctricos.

• Explosiones.

• Incendios.

 • Atropellos, golpes y choques con o contra vehículos.

 • Riesgo de daños a la salud derivados de la exposición a agentes químicos: polvo.

 • Riesgo de daños a la salud derivados de la exposición a agentes físicos: ruidos y vibraciones.

Medidas Preventivas

• Garantizar en cualquier momento la comunicación entre el conductor y el encargado.

• Antes de iniciar los trabajos, comprobar que todos los dispositivos de la mototraílla responden correctamente y están en perfecto estado: frenos, neumáticos, faros, etc.

 • Para utilizar el teléfono móvil durante la conducción hay que disponer de un sistema de manos libres.

 • Ajustar el asiento y los mandos a la posición adecuada.

• Asegurar la máxima visibilidad de la mototraílla limpiando los retrovisores, parabrisas y espejos. 

• Verificar que la cabina esté limpia, sin restos de aceite, grasa o barro y sin objetos descontrolados en la zona de los mandos.

 • El conductor tiene que limpiarse el calzado antes de utilizar la escalera de acceso a la cabina.

 • Subir y bajar de la mototraílla únicamente por la escalera prevista por el fabricante.

• Para subir y bajar por la escalera, hay que utilizar las dos manos y hacerlo siempre de cara a la mototraílla.

 • Comprobar que todos los rótulos de información de los riesgos estén en buen estado y situados en lugares visibles.

• Verificar la existencia de un extintor en la mototraílla.

 • Verificar que la altura máxima de la mototraílla es la adecuada para evitar interferencias con elementos viarios o similares.

• Mantener limpios los accesos, asideros y escaleras.

NORMAS Y USOS DE MANTENIMIENTOS

• Antes de empezar los trabajos hay que localizar y reducir al mínimo los riesgos derivados de cables subterráneos, aéreos u otros sistemas de distribución.

 • Controlar la máquina únicamente desde el asiento del conductor.

• Prohibir la presencia de trabajadores o terceros en el radio de acción de la máquina.

• La mototraílla no se utilizará como medio para transportar personas, excepto que la máquina disponga de asientos previstos por el fabricante con este fin.

 • No subir ni bajar con la mototraílla en movimiento.

 • Durante la conducción, utilizar siempre un sistema de retención (cabina, cinturón de seguridad o similar).

 • Cuando las operaciones comporten maniobras complejas o peligrosas, el maquinista ha de disponer de un señalista experto que lo guíe.

• Mantener el contacto visual permanente con los equipos de obra que estén en movimiento y los trabajadores del puesto de trabajo.

 • Con el fin de evitar choques (colisiones), deben definirse y señalizarse los recorridos de la obra. 

• Evitar desplazamientos de la mototraílla en zonas a menos de 2 m del borde de coronación de taludes.

MOTONIVELADORA

         Es una máquina única en su género, tanto en su diseño, como en su número de aplicaciones, dado que puede realizar desde excavaciones hasta nivelaciones finales en las obras de construcción y minería. Pertenece a la familia de máquinas de acabados medios y acabados finales.

Características:

Estas máquinas poseen una hoja que se utiliza para desplazar el materiales larga de poca altura y curva, puede girar sobre su eje 360º para conseguir cualquier ángulo con la trayectoria de su máquina.

La hoja además se puede mover en el plano vertical hasta 90º para conseguir el perfilado de taludes y hacer cunetas, y otras labores de extendido.

Las ruedas delanteras son direccionales, estas se pueden inclinar para compensar el esfuerzo en la hoja.

TIPOS DE MOTONIVELADORA

Las motoniveladoras se clasifican de acuerdo al tipo de configuración del bastidor, las cuales pueden ser:

•  Motoniveladoras Rígidas.

Son aquellas cuyo bastidor es de una sola corrida y completamente recta. Ya que estas máquinas son de gran longitud tienen un radio de giro bastante grande y su aplicación en la conformación de superficies es limitada.

• Motoniveladoras Articuladas.

Son aquellas cuyo bastidor está formado por dos partes y unidos por una articulación que le permite girar en radios menores y realizar trabajos con mayor versatilidad gracias a la posición acodillada que pueden acomodarse

 PALA CARGADORAS

    Es una máquina de uso frecuente en construcción de edificios, minería, obras públicas como pueden ser carreteras, autopistas, túneles, presas hidráulicas y otras actividades que implican el movimiento de tierra o roca en grandes volúmenes y superficies.

Se construyen de diversos tipos: de tipo frontal, de tipo retroexcavadora, sobre neumáticos, sobre orugas, etcétera. Sirve para apartar objetos pesados del terreno de construcción y mover grandes cantidades de material en poco tiempo

TIPOS DE PALAS

•  Mini cargadoras, ocupan espacios muy reducidos y esto permite que sean muy versátiles a la hora de operar. El balde o «cazo» de carga es de aproximadamente medio metro cúbico.

• Pequeñas, son las que tienen un balde de carga de un metro cúbico

• Medianas, son las que tienen balde mayor de un metro cúbico y hasta tres metros cúbico.

•Grandes, son las que el balde posee una capacidad de carga de entre tres y cinco metros cúbicos.

•Especiales, son aquellas que se fabrican especialmente a pedido de empresas que trabajan yacimientos mineros muy grandes y poseen baldes de más de cinco metros pudiendo llegar hasta diez

• Con neumáticos, son de rápido traslado y muy operables en todo terreno, con rocas y nieve se le instalan cadenas metálicas tipo malla para proteger las cubiertas.

• Con movimiento de cadenas u oruga, se utilizan para trabajan en terrenos muy rocosos y escarpados...

• Con motores eléctricos, en interiores de minas y en lugares cerrados que impiden la ventilación ya que no emiten gases de combustión como ocurre con los motores de explosión.

• Con motores a explosión, son la mayor cantidad de máquinas que existen en el mercado, los hay de pocos (CV) caballo vapor y de muchos, también se le denomina a la potencia del motor HP.

•  Con motores neumáticos, se emplean en yacimientos mineros, los que tienen sistemas hidráulicos en cantidad para poder ser empleadas en los interiores de los yacimientos, ya que no despiden monóxido de carbono, por funcionar sus motores con aire.

•   Articuladas, esto permite que la máquina se doble en la mitad y el espacio de retroceso y giro sean menor.

    

Usos y empleos:

•   construcción de caminos.

• movimientos de tierra.

• en la explotación de yacimientos mineros.

•  en la carga de minerales.

•  en el tratamiento de materiales de desecho, llámese basurales.

•   en la reconstrucción de costas de arroyos y ríos.

•  en la limpieza de los cauces de canales, arroyos y ríos.

•  en el despeje de nieve.

•  en la limpieza de una ciudad extrayendo residuos.

•  en la construcción de una obra civil.

•   en la demolición

EQUIPOS DE TRANSPORTE

         Los equipos de transporte son maquinaria autopropulsada sobre neumáticos, en las que se carga el material para lo transporten y descarguen en el lugar de la obra que corresponda o en un vertedero. Los equipos de transporte pueden extravíales o extravíales, dependiendo de si, por su peso o dimensiones, están autorizados para circular por la vía pública. La elección de equipos extravíales está sujeta a la posibilidad de circulación por la obra y acceso a los tajos correspondientes.

     Los principales vehículos utilizados son los camiones-volquete, los remolques basculantes, los dumpers, y los tractovagones

Los camiones-volquete son camiones con una caja de acero basculante, que por sus dimensiones y peso máximo autorizado pueden circular por la vía pública. Su capacidad es de alrededor de 8 m3, y por sus características no son aptos para circular por viales en obras.

       Los remolques basculantes, conocidos como bañeras, son semirremolques arrastrados por una cabeza tractora, con una capacidad de unos 18 m3. Dentro de la obra estos equipos pueden superar las cargas máximas autorizadas para circular por la vía pública y transportar hasta 22-24 m3 de carga. Su uso más común es el de transportar por carretera materiales de desmonte o para rellenos durante las explanaciones de las obras de carretera, y transportar aglomerado asfáltico durante la ejecución del firme.

Los dumpers pueden ser intraviales o extravíales. Los dumpers extravíales pueden circular por la vía pública y son más apropiados para circular por viales de obra que las bañeras y los volquetes. Estos equipos tienen una capacidad de alrededor de 13,5 m3. Los dumpers extraviales no pueden circular por la vía pública por sus dimensiones, ya que pueden llegar a los 8 m de anchura, ni por su carga por eje, ya que pueden llegar hasta las 250 T de carga útil, siendo lo más habitual en obras de carretera una carga útil de entre 10 y 75 T.

Los tracto vagones son equipos de transporte indicados para terrenos accidentados y embarrados. Son vehículos extravíales que poseen una gran capacidad de carga, de 13 a 180 T, y sobre todo una gran maniobrabilidad, por ser vehículos articulados. La descarga se puede realizar por volteo o por el fondo.

EQUIPOS DE COMPACTACION (ESTATICOS Y VIBRATORIOS)

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.

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.

Equipos Vibratorios

Compactador vibratorio mono cilíndrico

            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.