UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 2 2. EXACAVADORA ........................................................................................................ 3 3. 4. 2.1 DEFINICIÓN ....................................................................................................................... 3 2.2 OPERACIONES ................................................................................................................. 3 2.3 PARTES ............................................................................................................................. 3 2.4 TIPOS................................................................................................................................. 4 2.5 APLICACIONES ................................................................................................................. 5 2.6 CLASIFICACIÓN ................................................................................................................ 5 RETROEXCAVADORA .............................................................................................. 7 3.1 RENDIMIENTO .................................................................................................................. 8 3.2 FACTORES ........................................................................................................................ 8 3.3 CONDICIONES DE TRABAJO DE LA OBRA ..................................................................... 9 3.4 ORGANIZACIÓN DE LA OBRA .......................................................................................... 9 3.5 HABILIDAD Y EXPERIENCIA DEL OPERADOR ............................................................... 9 3.6 RENDIMIENTO DE LA RETROEXCAVADORA ............................................................... 10 RECOMENACIONES PARA SU ALQUILER ............................................................ 14 4.1 ALGUNOS CONSEJOS PRÁCTICOS PARA UN ARRIENDO EFICIENTE: ..................... 16 4.2 DIFERENCIA ENTRE EXCAVADORA Y RETOEXCAVADORA ....................................... 16 5. EJEMPLO ................................................................................................................. 18 6. CONCLUSIONES ..................................................................................................... 20 7. REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS ............................................................................ 20 TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 1. INTRODUCCIÓN La cargadora retroexcavadora es una pieza de equipo esencial para casi cualquier proyecto de construcción. Es un vehículo multiuso que combina las habilidades de una excavadora con una cargadora. Ésta consiste en tres herramientas principales: un lampón frontal, una retroexcavadora, y un tractor. Si es que eran orugas o ruedas dependía de la superficie en se espera transitar. La tecnología de la retroexcavadora comenzó en 1835 con la invención de la “draga de pala,” que podía excavar el suelo y la roca dura, y después cargarlo en carros. Era una máquina propulsada a vapor y montada en carriles para su movilidad. Las vías del carril fueron ubicadas eventualmente en minas y grandes proyectos de excavación para poder hacer uso de esta nueva máquina. Sin embargo, la draga de pala era una máquina extremadamente grande y con un movimiento limitado. La retroexcavadora se convirtió en su descendiente más pequeño y más versátil. Fig.1: Retroexcavadora Desde el comienzo de los años 1900 hasta los años 1950, la retroexcavadora fue incapaz de operar en proyectos de trabajo más pequeños debido a su tamaño. Fue por esto que esos trabajos fueron realizados con tractores agrícolas. A finales de los 1950, el desarrollo residencial se encontraba en auge y la construcción de casas requirió una máquina más pequeña y capaz de funcionar en espacios más apretados. Esto estimuló los cambios en el diseño de la retroexcavadora. Para 1957, un ingeniero llamado Elton Long llevó al siguiente nivel la versatilidad de la retroexcavadora montando un cargador al lado opuesto de la máquina. La cargadora retroexcavadora había nacido. TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 2. EXCAVADORA 2.1 DEFINICIÓN Se denomina pala excavadora o pala mecánica a una maquina 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 chasisse desplace. 2.2 OPERACIONES Excavar Cargar Girar Desplazar Movilizar y desmovilizar 2.3 PARTES 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 dotada 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 o diésel-électrico. Sistemas de accionamiento: cilindros hidráulicos en su mayoría aunque también existen por cables y cabestrantes, transmisiones mecánicas, cilindros neumáticos, etc. TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESQUEMA Fig.2: Excavadora sobre ruedas 2.4 TIPOS 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. Fig.3: Excavadora sobre orugas TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Retroexcavadora: tiene la cuchara hacia abajo. Permite llegar a cotas más bajas. Utilizada sobre todo en construcción para zanjas, cimentaciones, desmontes, etc. Fig.4: Excavadora en operación 2.5 APLICACIONES Excavación de zanjas Excavación de zanjas de gran tamaño Peinado de taludes encima del plano de sustentación de la máquina. Excavación para estructuras. Excavación en bancos de préstamo o excavación de materiales. 2.6 CLASIFICACIÓN Las excavadoras se clasifican de la siguiente manera: Según su accionamiento: Excavadoras de cable o mecánicas. Excavadoras Hidráulicas. TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Según el sistema de traslación: Excavadoras montadas sobre cadenas (orugas) Excavadoras montadas sobre ruedas o Neumáticos Excavadoras montadas sobre rieles Excavadoras montadas sobre barcos. Según el Tipo de operación: Excavadoras normal o Estándar Excavadoras de mordazas Excavadoras de tamber Excavadora de Rosario La excavadora hidráulica es frecuentemente usada para la excavación de rocas y tierra, sin embargo, gracias a sus numerosos accesorios también puede ser usada para el corte de acero, el rompimiento de concreto, el taladro de hoyos en la tierra, el cimiento de gravilla antes del pavimento, el destrozo de rocas, acero, y concreto. La invención de la excavadora hidráulica, con su fácil operación y barata producción, reemplazó a la excavadora de cable. Fig.5.1: Excavadora HIDRAULICA TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I Fig.5.2: Excavadora DE CABLE 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 3. RETROEXCAVADORA La cargadora retroexcavadora es una pieza de equipo esencial para casi cualquier proyecto de construcción. Es un vehículo multiuso que combina las habilidades de una excavadora con una cargadora. Ésta consiste en tres herramientas principales: un lampón frontal, una retroexcavadora, y un tractor La retroexcavadora es una máquina que se utiliza para realizar excavaciones en terrenos. Es una variante de la pala excavadora. La retroexcavadora se utiliza habitualmente en obras para el movimiento de tierras, para realizar rampas en solares, o para abrir surcos destinados al pasaje de tuberías, cables, drenajes, etc, así como también para preparar los sitios donde se asientan los cimientos de los edificios. La máquina hunde sobre el terreno una cuchara con la que arranca los materiales que arrastra y deposita en su interior. El chasis puede estar montado sobre cadenas o bien sobre neumáticos. En este último caso están provistas de gatos hidráulicos para fijar la máquina al suelo. La retroexcavadora, a diferencia de la excavadora frontal, incide sobre el terreno excavando de arriba hacia abajo. Es utilizada para trabajar el movimiento de tierras a nivel inferior al plano de apoyo, o un poco superior a éste. Fig.6: Retroexcavadora en el terreno de trabajo TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 3.1 RENDIMIENTO 3.2 FACTORES TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 3.3 CONDICIONES DE TRABAJO DE LA OBRA 3.4 ORGANIZACIÓN DE LA OBRA 3.5 HABILIDAD Y EXPERIENCIA DEL OPERADOR TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 9 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 3.6 RENDIMIENTO DE LA RETROEXCAVADORA TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 10 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 11 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 12 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 13 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 4. RECOMENACIONES PARA SU ALQUILER La mejor forma de ahorrar en las excavaciones es arrendar maquinaría por hora (obviamente con operario). De nuevo, tuvimos experiencias donde una empresa nos propuso primero un valor de 5 millones por la construcción de un tramo de camino de 700 metros bajo la modalidad obra vendida. Luego decidimos arrendar la máquina (excavadora de orugas PC - 200) por horas de la misma empresa y hemos pagado un total de 2 millones, y con este monto no solamente se hizo todo el tramo original del camino sino otros 2500 metros adicionales. Fig.7: Excavadora en operación, junto con un ayudante Otro punto importante es que las retroexcavadoras que son muy comunes y fáciles de conseguir son incomparablemente inferiores a las excavadoras de oruga en cuanto al rendimiento. Por lo general, la hora de una excavadora de oruga costaría cerca del doble del valor de una retroexcavadora (unos 30-35 mil versus 15-17 mil) y tiene el inconveniente que para el traslado se requiere un camión cama que puede costar unos 200 mil (para dejar y retirar), pero el rendimiento de una excavadora de orugas por lo general es por lo menos 5 veces mayor que de una retroexcavadora. TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 14 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Fig.8: Pala Mecanica (excavadora) Y si le toca un terreno duro o rocoso, la retroexcavadora puede ser incapaz de trabajar o trabajaría al límite, mientras que una excavadora de orugas no sentirá la resistencia adicional. De nuestra experiencia recomendamos que siempre se asigne un supervisor para vigilar el trabajo de la máquina. Aquí también es más ventajoso arrendar una excavadora, ya que uno se ahorrará los costos de supervisión. Por lo general, para trabajos cuyo costo es mayor de 500 – 700 mil, una excavadora va a ser mucho más rentable que una retroexcavadora. Las excavadoras tienen una sola falencia – no tienen una pala para esparcir material de relleno y para estos tipos de trabajos no son muy idóneas. Fig.9: Retroexcavadora, realizando un zanjado TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 15 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 4.1 ALGUNOS CONSEJOS PRÁCTICOS PARA UN ARRIENDO EFICIENTE: Siempre anotar el horómetro y además anotar las horas de inicio y de fin (en las retroexcavadoras es relativamente fácil trucar este horómetro para cobrarle más) y acotarlos cada día. Siempre vigilar la máquina, un truco común es dejar andar el motor (y con éste el horómetro) y esperar… La máquina debe trabajar siempre. Si de repente hay un problema donde se requiere detención (por ejemplo, la llegada de un camión), tener listo otra tarea alternativa. Asegurarse de que el operario no trate “hacer horas”. Por lo general, operarios pueden colocar la máquina a medio gas (reduciendo así potencia, consumo de petróleo y el desgaste). Las excavadoras de orugas tienen por lo general una palanca de control electrónico (ahorro combustible-normal-máxima potencia) y las retroexcavadoras simplemente una palanca del acelerador. Si el operario es el dueño de la máquina (suele ser el caso de las retroexcavadoras), es poco que uno puede hacer al respecto, pero si el operario es contratado a sueldo por la empresa que provee el arriendo, conviene hablar con él y acordarle un pago adicional directo. 3.000 pesos por hora extra que van directo al bolsillo del operador pueden hacer maravillas y duplicar el rendimiento de una excavadora que cuesta 35.000 pesos la hora. Asegurarse de que el operario sea bueno. Un operario inexperto puede reducir a la mitad el rendimiento. En caso de menor duda entrevistar antes de contratar y ver el operario en funcionamiento. Y si ya está comprometido, a veces puede ser más rentable perder el costo del traslado y contratar otro operario que aguantar un operario inexperto. Planificar bien todos los trabajos de excavación para no tener que buscar una máquina después porque se le olvidó algo que requiere solamente una hora extra de trabajo. Contratar con mucha anticipación. Los precios baratos se consiguen solamente donde las máquinas trabajan todo el tiempo, por lo tanto hay que "colocarse en la fila" y esperar que se termine la obra y los compromisos anteriores. La fecha de término de estos contratos nunca es fija, y puede ser que tenga que esperar un par de semanas hasta que le manden la máquina. Hay empresas que casi siempre tienen máquinas disponibles, pero siempre son un 30 % más caro. También, en caso de retroexcavadoras hay que evitar aquellas que siempre están paradas a la espera de clientes. Cada ciudad tiene una esquina donde se juntan estos, pero casi seguro que va a contratar un problema, no una solución. 4.2 DIFERENCIA ENTRE EXCAVADORA Y RETOEXCAVADORA La diferencia principal es que la retroexcavadora se desplaza sobre neumáticos y al momento de iniciar una excavación tiene que elevarse para apoyarse sobre gatos hidráulicos integrados y así poder estabilizar la maquina y realizar la excavación, y la mejor ventaja que tiene sobre la excavadora normal es que esta equipada para realizar carga rápida de material. La excavadora normal se desplaza lentamente sobre cadenas de acero no requiere estabilizarse al realizar una excavación, es una máquina de mayor tamaño que tiene más potencia y mayor capacidad de excavación ya que cuenta con cucharón (mano de chango) mas grande. TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 16 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Tabla.1: Distribuidores de maquinaria pesadas en el PERÙ TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 17 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 5. EJEMPLO TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 18 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 19 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL 6. CONCLUSIONES Para un mejor rendimiento en el trabajo, la retroexcavadora debe de tener un giro de 30º. El rendimiento de la retroexcavadora depende del área de trabajo (tipo suelo). El rendimiento depende de la zona de trabajo, por ejemplo en la sierra donde la elevación es mayor a 3800m.s.n.m el rendimiento disminuye y el desgaste de la maquina aumenta. La eficiencia en el trabajo depende tanto de la maquina como del operador. Para calcular el rendimiento real de la retroexcavadora hay que tener presente los datos obtenidos en campo. El rendimiento teórico es una referencia de lo que puede rendir la retroexcavadora. 7. REFERENCIA BIBLIOGRAFICAS http://erods.files.wordpress.com/2013/03/unidad-v-equipos-de-excavacion.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Retroexcavadora http://www.maquinariaspesadas.org/maquinaria-pesada/retroexcavadora http://www.unimaq.com.pe/IMG/producto/file/320C.pdf TECNOLOGIA DE CONSTRUCCION I 20
