EQUIPOS DE CONSTRUCCION La actividad o profesión de ingeniero es tan antigua como las primeras civilizaciones.

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1 EQUIPOS DE CONSTRUCCION La actividad o profesión de ingeniero es tan antigua como las primeras civilizaciones.

2 LA INGENIERIA CIVIL EN EL CONTEXTO DE LA HSTORIA Los mejores ingenieros de la antigüedad fueron los romanos. También los descendientes de Rómulo eran expertos constructores de acueductos y puentes. Si bien los ingenieros romanos no tuvieron mucha originalidad, ya que tomaron prestado de Grecia y Oriente, su habilidad y técnicas eran tan avanzadas, que sus obras aún perduran e incluso algunas están en uso en nuestros días.

3 LA INGENIERIA CIVIL EN EL CONTEXTO DE LA HSTORIA La aparición de las especialidades de ingeniería en los últimos 150 años se ha debido justamente al avance de las ciencias. Si primero se tenía la ingeniero civil y militar, luego al final del siglo pasado y comienzos de éste, aparecen el ingeniero mecánico, el eléctrico, ingeniero industrial, ingeniero químico, ya más reciente el ingeniero electrónico, ingeniero nuclear, ingeniero bioquímico, ingeniero de transportes y el informático. Esto se ha debido obviamente a que el avance del conocimiento por un lado y la complejidad de los problemas, a resolver, por otro, sean de tal magnitud, que hace imposible que con un solo cuerpo disciplinario aplicado por un solo hombre se puedan resolver problemas en forma Práctica.

4 HISTORIA DE LA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION Los Estados Unidos fueron los primeros en desarrollar innovaciones para ahorrar mano de obra, primero en agricultura, después en construcción. La historia del mejoramiento en el diseño de máquinas, que se dio en los Estados Unidos. La especialización del equipamiento de mover tierra, esencialmente como función de la distancia de acarreo, hizo aparecer la niveladora, el raspador, el buldózer, la compactadora, el cargador y el ubicuo tractor agrícola.

5 HISTORIA DE LA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION Niveladora La primera niveladora reconocible apareció en 1886. Era naturalmente de tracción animal, sin embargo se ve asombrosamente similar a su descendiente, fotografiado al mismo lugar 100 años después.

6 HISTORIA DE LA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION

7 HISTORIA DE LA MAQUINARIA Y EQUIPO DE CONSTRUCCION

8 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA La maquinaria según la relación de Peso/volumen es decir según su capacidad se clasifica de la siguiente manera: Maquinaria Pesada Maquinaria Semipesado Equipo Liviano Vehículos Pesados Vehículos Semipesados Vehículos Livianos

9 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Maquinaria Pesada Maquinaria de grandes proporciones geométricas comparado con vehículos livianos, tienen peso y volumetría considerada; requiere de un operador capacitado porque varía la operación según la maquinaria; se utiliza en movimientos de tierra de grandes obras de ingeniería civil y en obras de minería a cielo abierto. Ejemplos Grúas, excavadoras, tractor, etc.

10 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Maquinaria Semipesado Son maquinarias de tamaño mediano utilizados generalmente en la construcción por ejemplo: Camión volqueta, carros Cisternas o Aguateros, camiones escalera. El peso y volumen de estas unidades es mediano.

11 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Equipo Liviano Pueden ser máquinas pequeñas o equipos especializados; como: compresoras, bomba de agua, bomba de lodo, vibradoras, malacates, cortadoras de acero, rompe pavimentos, montacargas, etc.

12 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Vehículos Pesados Entre estos vehículos se tienen al camión de estacas o camión con carrocería. Vehículos Semipesados Entre los vehículos semipesados se tienen los de uso público como ser: los autobuses, microbuses, etc. Vehículos Livianos De peso y volumen reducido, auto transportables, por ejemplo: automóvil, vagonetas, jeep, camioneta, minibús, etc.

13 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Según la fuente de Energía Se toma como referencia el tipo de motor de la máquina, definiéndose motor como: “Sistema material que transforma una determinada clase de energía (hidráulica, química, eléctrica, etc.) en energía mecánica y produce movimiento.”

14 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Según el sistema de traslación Son clasificados en función al método de transporte, las dimensiones y peso de la maquinaria:

15 CLASIFICACION DE LA MAQUINARIA Según las operaciones que realizan Se clasifican según las operaciones comunes que realizan las maquinas.

16 Excavadoras 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 definición anterior, precisa que si la máquina descrita no es capaz de girar su superestructura una vuelta completa (360º), no es considerada como excavadora. La precisión de los órganos de trabajo, tales como pluma, balancín, estructura portante, etc.; fija y unifica los criterios clasificadores.

17 Excavadoras La definición anterior, precisa que si la máquina descrita no es capaz de girar su superestructura una vuelta completa (360º), no es considerada como excavadora. La precisión de los órganos de trabajo, tales como pluma, balancín, estructura portante, etc.; fija y unifica los criterios clasificadores. Operaciones: Excavar, Cargar, Girar, Desplazar, Movilizar y desmovilizar 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.

18 Excavadoras Aplicaciones Excavación de zanjas y zanjas de gran tamaño; Peinado de taludes encima del plano de sustentación de la máquina; Excavación para estructuras, Excavación en bancos de préstamo ó excavación de materiales.

19 Excavadoras 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 neumáticos. Excavadoras montadas sobre rieles. Excavadoras montadas sobre barcos. Según el Tipo de operación: Excavadoras normal o Standard Excavadoras de mordazas. Excavadoras de tambor Excavadora de Rosario

20 Excavadoras Excavadora o pala cargadora con ruedas El modelo de excavadora o pala cargadora de la imagen es una máquina con una gran capacidad de carga y potencia, idónea para labores de extracción y movimiento de tierras. En la imagen podemos ver la máquina trabajando en un acopio de áridos existente en graveras, plantas de elaboración de aglomerados y zahorras, etc.. Su diseño con ruedas la hace apta e idónea para terrenos uniformes. La falta de dientes en la pala cargadora nos indica en este caso que trabaja en zonas blandas con tierras ya movidas.

21 Excavadoras Excavadora de Mordazas Este tipo de excavadoras tiene la particularidad de utilizar un accesorio que trabaja a peso propio, con mecanismos que permiten excavar en un material apilado, la cuchara tiene mordazas que se abren y cierran. Este tipo de equipos tiene muy poca aplicación en movimiento de tierras, pero si se aplica en construcción de edificios, ya que transporta material suelto.

22 Excavadoras Excavadora de Mordazas La capacidad de este equipo esta dada por la cuchara de mordazas cuya capacidad varia de 0.3 a 2 m3 sueltos. Los pesos de este tipo de excavadoras oscilan entre 10 y 30 toneladas y su velocidad de traslación de 1 a 4 KPH. La cuchara pesa alrededor de una tonelada. Existen varios diseños de cucharas de mordazas.

23 Excavadoras Excavadoras de Rosario Este tipo de equipos se utiliza para la excavación de zanjas de gran magnitud. El sistema de excavación lo constituye una especie de cinta sin fin con numerosas cucharas de excavación. Este equipo tiene bastante utilización en Europa, principalmente en Alemania.

24 Excavadoras Excavadora de tambor Normal Es utilizada para diferentes trabajos, tales como: - Hacer zanjas en superficies duras y compactas, fresado de muros pantalla, perfilado de paredes de roca y concreto; demoliciones, acabados en túneles, saneamiento de superficies, operaciones en inmersión y se acoplan a diferentes tipos de maquinaria en punta de retro, entre otras: - Miniexcavadoras. - Retrocargadoras. - Excavadoras. Se dispone de distintos tambores en función de los trabajos a realizar.

25 Excavadoras Pequeñas Maquinas Excavadoras Existen máquinas de pequeñas dimensiones que son ideales para la excavación de tierras en lugares de reducidas dimensiones en los que a las grandes máquinas les es imposible maniobrar. Estas maquinas realizan funciones tales como la excavación de zanjas para cimientos en pequeños solares o en obras en las que la complejidad del entramado de cimientos hace casi imposible la posibilidad de la excavación mecánica.

26 Excavadoras En la imagen superior pueden ver de izquierda a derecha una mini retro con cadenas ideal para excavación de zanjas en la realización de riostras, zapatas y otros cimientos.

27 Excavadoras En la imagen central una mini excavadora, cuyo modelo permite además realizar un sin fin de funciones distintas ya que posee gran variedad de mecanismos complementarios que se le pueden acoplar como son el martillo neumático para taladrar concreto o asfalto, brazo retroexcavador, limadora de asfalto, chasis delantero con cuchilla para convertirse en mini motoniveladora, etc.

28 Excavadoras Transporte La excavadora puede ser transportada por el Low Boy (cama baja o plataforma), en caso de no poder transportarse sola, si es sobre ruedas y la obra se encuentra cerca puede no necesitar de transporte.

29 Excavadoras Mantenimiento PREVENTIVO.  Verificación de lubricantes y grasas antes de salir.  Revisar la hoja de mantenimiento preventivo.  Existencia de filtros en los almacenes.  Tipo de lubricante en máquina y existencia en los almacenes.  Verificar puntos de engrase.  Aumentos y cambios de aceite.

30 Excavadoras Mantenimiento PREDICTIVO.  Toma de muestra del cambio de aceite.  Verificación de recomendaciones mecánicas en máquina.  Si el equipo es a ruedas control de la presión de aire de las llantas.  Ubicar el laboratorio donde se va hacer el análisis.

31 Excavadoras Mantenimiento CORRECTIVO.  Prever el cambio de uñas o garras.  Acondicionamiento de cuchara.  Cambio de partes.  Tablero de control.  Lista de repuestos que se usan más en la máquina con costos estimados y proveedores.  Instalaciones en taller o posta.  Camión lubricador.  Camión maestranza.

32 Seguridad Industrial Las prendas de vestir deben ser relativamente ajustadas, debe evitarse chaquetas sueltas, mangas de camisa, anillos y cualquier otro tipo de joyas, ya que existe el peligro de engancharlas en piezas móviles. La indumentaria requerida es:  Cascos resistentes  Gafas de seguridad  Vestido reflectante  Zapatos de seguridad y  Protectores para los oídos.

33 Medio Ambiente  Ruido dentro y fuera, cuando el nivel de ruido sobrepase el margen de seguridad establecido (80 dB), será obligatorio el uso de auriculares o tapones.  Emisión de gases (CO2, NO2)  Partículas en suspensión (polvo), en trabajos con tierras o arcillas sueltas y secas, donde se deberá hacer uso de mascarillas o preparar el terreno con lechadas de agua con cal.

34 Excavadoras ELEMENTOS Y DIMENSIONES A Altura de la cabina B Ancho para el transporte, sin retrovisores C Ancho de cadena con zapatas estándar D Espacio libre sobre el suelo, bastidor E Espacio libre sobre el suelo, contrapeso F Radio de giro de la cola G Longitud totalde lacadena (de barrade zapata abarrade zapata) H Longitud total para el transporte J Altura para el transporte K Longitud de cadena en contacto con el suelo L Entrevía

35 Excavadoras LÍMITES DE ALCANCE. CLAVE: A Altura máxima de carga del cucharón con dientes. B Alcance máximo a nivel del suelo. C Profundidad máxima de excavación. D Excavación vertical máxima. E Profundidad máxima de excavación con fondo plano. F Altura máxima del pasador de articulación del cucharón. G Altura máxima a los dientes del cucharón en la cima del arco

36 Excavadoras Definición. Son máquinas utilizadas para excavar abajo del nivel del terreno en que se sustentan, y están formadas por un brazo mecánico con un cucharón retroexcavador, el cual funciona por medio de un sistema hidráulico, acoplado a una estructura metálica montada sobre carriles o neumáticos.

37 Excavadoras Descripción. Estas máquinas se desarrollaron para satisfacer las necesidades que requerían las obras donde se necesitaba excavar un suelo a un menor costo, con base en una mayor producción. Ya que para tal fin se utilizaban las dragas de arrastre, las que requerían de espacios bastante amplios para operar, además de que las excavaciones, debido al volumen y las dimensiones, que en muchos de los casos eran pequeñas, requerían de una máquina de menor tamaño y facilidad de maniobrabilidad en espacios reducidos, también se tenía la restricción de la dureza del material, lo que imposibilitaba a las dragas para realizar por sí solas este tipo de excavaciones, ya que requerían del auxilio de otra máquina que aflojara el material para después ellas extraerlo. Con base en estos planteamientos, los fabricantes de maquinaria diseñaron las excavadoras hidráulicas, cuyo campo de acción se ubica en las excavaciones de mediana y pequeña profundidad y en diferentes tipos de suelos y condiciones de trabajo, lo que las hace de gran versatilidad..

38 Excavadoras Excavadora de orugas Los principales componentes de esta máquina, son: La pluma. Es un elemento estructural en forma de cuello de ganso, que está unido en la parte inferior al bastidor principal de la máquina a través de una articulación, y puede estar formada por una o dos piezas, mismas que dependen de las siguientes características:

39 Excavadoras Excavadora de orugas a) Se utiliza la pluma de una pieza. Si el trabajo requiere generalmente alcance y profundidad máximos. Es excelente para abrir zanjas, por su largo alcance, profundidad, menos peso y buena capacidad de levantamiento. b) Se utiliza la pluma de dos piezas. Si el trabajo exige adaptabilidad. La sección anterior se extiende o se retrae a tres posiciones diferentes a fin de variar el alcance y la profundidad. Se puede retraer completamente la sección anterior para usarla con cucharones más grandes o extenderla para lograr máximo alcance y profundidad. Se puede ajustar el ángulo de la sección anterior a la posición de pasador superior o inferior o para aumentar el alcance hacia arriba, altura de descarga o profundidad de excavación. Cuando está extendida al máximo y en la posición de pasador inferior, la pluma de dos piezas tiene igual alcance que la de una sola pieza.

40 Excavadoras Excavadora de orugas El brazo. Es el elemento excavador que va articulado a la parte superior de la pluma, y en su parte inferior va unido el cucharón, mismo que es controlado a través de cilindros hidráulicos. Existen varios tipos de brazos de ataque, entre los que se indican los siguientes:  Brazo corto  Brazo mediano  Brazo largo  Brazo de largo alcance  Brazo telescópico

41 Excavadoras Excavadora de orugas Brazo corto. Proporciona fuerza de penetración y capacidad de levantamiento máximo del brazo. Se puede utilizar con un cucharón grande en trabajos de gran volumen en excavaciones de zanjas y carga de camiones Brazo mediano. Proporciona máximo rendimiento en la mayoría de los trabajos en los que interviene, especialmente cuando las condiciones de trabajo cambian frecuentemente. Brazo largo. Ofrece el mayor alcance y profundidad de excavación. Se utiliza este tipo de brazo, cuando la excavadora se usa generalmente para abrir zanjas profundas o para obtener gran alcance utilizando cucharones de poca capacidad.

42 Excavadoras Excavadora de orugas Brazo de largo alcance. Es de los más modernos y solamente se emplea para operaciones de dragado y conservación del lecho de ríos o lagunas, mismas que tradicionalmente son realizadas normalmente con dragas. Brazo telescópico. Utilizado para adaptársele el cucharón de almeja, comúnmente utilizado en excavaciones verticales.

43 Excavadoras Excavadora de orugas Para cada modelo y marca existen diferentes longitudes de brazos, la elección adecuada depende de los siguientes factores; tales como la fuerza de corte necesaria, la capacidad de levantamiento, el tamaño del cucharón y tipo de material. El aditamento principal de esta máquina es el cucharón retroexcavador, acondicionado con tres o más dientes y orejetas para tener mayor capacidad de corte. Los hay de diferentes tipos y capacidades, mismos que están en función del tamaño de la excavadora, entre los que podemos encontrar:

44 Excavadoras Excavadora de orugas  Cucharón estándar. Para todo tipo de uso.  Cucharón trapezoidal. Para excavaciones en canales.  Cucharón de aplicación especial. Está diseñado para cargar rocas y otros materiales duros.  Cucharón para zanjeo pesado. Para retener bien la carga y facilitar la excavación donde hay poco espacio.

45 Excavadora de orugas Trabajos que realizan  Zanjas para alojar tuberías  Excavación de canales  Excavación de cimentaciones  Colocación de tubería  Excavación de cunetas y drenes  Carga de material a vehículos  Demoliciones en general  Levantar y hacer maniobras con grandes pesos  Talar y acarrear árboles  Separar y acarrear chatarra  Trabajo en canteras (rompiendo roca)ragado y limpieza de canales.

46 Características que se deben de tomar en cuenta para la selección de una excavadora 1. Volúmenes de obra a. Grandes b. Regulares c. Pequeños 2. Tipo de materiales a. Duros b. Suaves 3. Profundidad del corte a. Muy profundo 4. Tipo de superficie y movilidad a. Sobre orugas b. Sobre neumáticos 5. Diversos a. Condiciones de la obra b. Altura máxima de descarga c. Facilidad de adquisición de la máquina