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Maquinaria empleada en operaciones de movimiento de tierras

La ejecución de la obra de una carretera conlleva en todo caso una serie de procesos de desmonte, terraplenado y excavación para adecuar los niveles de cota del terreno natural a los exigidos por el proyecto de construcción. En este post se recogen los diferentes tipos de maquinaria usada para llevar a cabo estas labores en sus distintas fases.
 
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Máquinas excavadoras

La función principal de las máquinas excavadoras es la extracción de material procedente del terreno natural, su carga y transporte y su descarga en el lugar elegido para la realización del acopio. En función de las características y desnivel del terreno, se usan dos tipos diferentes de excavadoras: sobre ruedas y sobre cadenas u orugas. Las segundas ofrecen una mayor estabilidad ante terrenos de desniveles importantes, al situarse el centro de gravedad de la máquina a menor altura y contar, además, con mayor superficie de contacto con el terreno.

 

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Fotografía: Didgeman (Pixabay)

 

La extracción de material procedente del terreno puede realizarse de diversas formas, según la naturaleza del terreno, su composición y resistencia al corte. Se requieren para ello útiles de trabajo especializados:

  • Cazo: se emplea para arrancar directamente del terreno el material a excavar o para cargarlo y transportarlo a otras zonas. Se emplea en terrenos granulares o de poca resistencia. Es el útil de extracción más común.
  • Martillo: se utiliza para romper terrenos tipo roca o formados por materiales de gran dureza en pequeños fragmentos que posteriormente puedan ser manejados por otra maquinaria.
  • Ripper: se usa generalmente para la rotura de capas superficiales duras, las cuales no pueden ser fragmentadas por otros medios.

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Máquina excavadora con martillo

 

Palas cargadoras

La pala cargadora se usa en las labores de excavación y desmonte para la recogida y acarreo del material acopiado por la excavadora o generado por voladura del terreno hasta el lugar elegido para el almacenamiento en obra o hasta el medio de transporte que posteriormente lo trasladará a la cantera. El material transportado por la pala en estas labores está compuesto principalmente por rocas, conglomerados y tierras. La cuchara de la pala ha de adecuarse a las características de los materiales que debe transportar.

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Tractor bulldozer

El tractor bulldozer es usado en las labores de desmonte y excavación como alternativa a la excavadora para la extracción y transporte de capas de terreno de poco espesor siempre y cuando la profundidad de excavación sea pequeña. Estas capas extendidas deberán ser posteriormente compactadas mediante rodillo. Con respecto a la ejecución de terraplenes, el bulldozer también puede utilizarse para el extendido tongadas de material de relleno, aunque existen equipos más especializados para la realización de esta tarea, tales como la motoniveladora, de la que hablaremos posteriormente. La principal ventaja que presentan los bulldozers frente a las palas excavadoras y cargadoras es que pueden realizar labores de excavación y acarreo sin necesidad de añadir equipos auxiliares. De igual forma que sucede con las máquinas excavadoras, los bulldozers puede montarse sobre orugas y sobre ruedas.

 

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Fotografía: richbclarkichbclark (Pixabay)

 

Traíllas

Las traíllas son maquinaria empleada de manera específica para la carga y transporte de material. Las traíllas pueden realizar labores de excavación y acarreo similares a las de los bulldozers, pero no pueden llevar a cabo la extensión de tongadas de material. Su actividad está indicada para la extracción de terreno de capas superficiales de materiales fácilmente excavables, acopio de material y vertido posterior en el lugar indicado para ello. Son equipos adecuados para la excavación de grandes superficies y poca profundidad.

 

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Motoniveladora

La motoniveladora es un instrumento ampliamente utilizado en la fase de terraplenado. Se encarga de extender y nivelar las tongadas de material que componen las sucesivas capas de un terraplén. La hoja central inferior de la motoniveladora se denomina vertedera y es la encargada la extensión y nivelación, pudiendo ascender, descender, girar y balancearse para conseguir el efecto deseado en la capa que nivela. El nivelado de taludes también se suele llevar a cabo mediante una máquina motoniveladora, tanto si estos son desmonte como de terraplén.

 

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Fotografía: Tano4595 (Wikipedia)

 

La motoniveladora puede estar equipada con diversos útiles, tales como:

  • Hoja dózer frontal: se trata de una hoja situada en la parte delantera que sirve para empujar la tongada de material sobrante, dejando únicamente la cantidad necesaria para la nivelación de la capa extendida.
  • Escarificador central: se trata de un elemento dentado que se sitúa delante de la vertedera, cuya función es el arranque de raíces y piedras del terreno para facilitar su manipulación.
  • Ripper trasero: su función es similar a la del escarificador, pero este abarca una superficie de trabajo más amplia.

 

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Escarificador central de una motoniveladora (equipamiento auxiliar)

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Compactador de tierras

Una vez un terreno de nueva colocación es extendido y nivelado, este debe ser compactado a fin de otorgarle la capacidad portante necesaria para el acogimiento de las cargas generadas por el peso propio de la estructura de la vía (cargas estáticas), así como del tráfico que por ella circule (cargas dinámicas).

A tal efecto se usa el rodillo compactador, se trata de una máquina que contiene un rodillo vibrante que transfiere al terreno una carga estática, proporcionada por el propio peso de la máquina, y una carga dinámica por medio de una masa excéntrica que gira alrededor del eje del rodillo produciendo una vibración. Existen dos tipos de rodillo compactador principales:

  • Rodillo liso: para uso en terrenos de composición granular.
  • De pata de cabra: para uso en terreno cohesivo.

 

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Rodillo liso

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Rodillo de pata de cabra

 

Medios de transporte

Por su parte, los medios de transporte de material a vertedero, cantera o a zona de acopio interna a la propia obra son muy variados y dependen de las características del terreno en que se trabaje, así como de las características geométricas de la propia obra , siendo los más conocidos el dúmper rígido, el dúmper articulado y el camión volquete.

 

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Dúmper rígido

 

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