Sistemas de cuchara hidráulica

Hace algún tiempo dedicamos un post para presentar en sociedad en este blog a las cucharas hidráulicas. Lo hicimos de manera muy general, y ya advertimos entonces que aquello eran sólo directrices generales, y que poco a poco íbamos a ir profundizando en el tema. Si se te pasó, y no has visto una cuchara hidráulica antes, creo que es interesante que le eches un vistazo antes de seguir leyendo (pincha aquí). En el post de hoy vamos a ver los principales sistemas de cucharas hidráulicas que hay en el mercado, así como sus diferencias, ventajas, inconvenientes,…Muchas veces el sistema vendrá impuesto por nuestra empresa, pero otras veces tal vez podamos elegir. En cualquier caso, siempre es bueno saber lo que hay en el mercado.

En primer lugar veremos cuáles son los elementos diferenciadores entre cada uno de los sistemas. Son cucharas hidráulicas, así que serán muy parecidas, pero las diferencias entre unos sistemas y otros serán los marquen nuestras preferencias. Los elementos son:

Posición de los enrolladores. Normalmente se sitúan en el tramo base de la grúa o en la camisa de la cuchara.

Sistema de giro. Puede girar sólo el cuerpo de la cuchara o todo el conjunto desde la camisa, aunque en los más antiguos la cuchara ni tan siquiera gira.

Número de gatos hidráulicos destinados a abrir y cerrar las mandíbulas. Puede tener uno o dos.

Nivel de perforación guiada. Según el sistema, la cuchara entra en la perforación más o menos guiada.

Espesor de pantalla. En principio podemos pensar que podremos perforar cualquier espesor (desde 400mm a 1500mm) con cualquier sistema, pero esto no es del todo así. Normalmente las empresas no están preparadas para perforar cualquier espesor con todos los sistemas.

-El conjunto valvas, guías y bloque “manos” es distinto para cada sistema.

Teniendo esto presente vamos a pasar a ver los sistemas que existen. Imagino que no son todos los que son, pero son los que yo conozco. Otra cosa, los nombres que vamos a emplear son lo de menos. La deformación profesional me lleva a usar los que se utilizan en Grupo Rodio-Kronsa (Soletanche-Bachy), pero cada casa comercial puede usar otros. Lo importante es saber diferenciar los sistemas.

SISTEMA KS-2000

Excavación, maquinaria, cuchara, junta, ejecución, grúa auxiliar

Se caracteriza por:

  • Los enrolladores están situados en el tramo base de la grúa. Que estén ahí permite que podamos perforar muros-pantalla que estén muy cerca de medianerías. Como veremos, otros sistemas están limitados en este aspecto.
  • Los latiguillos son de 1 ¼”, los de mayor diámetro, y por lo tanto es el sistema que con mayor velocidad abre y cierra las mandíbulas. Los latiguillos tienen 6 mallas, por lo que la presión que se puede transmitir es mayor, por lo que la capacidad de perforación es mayor.
  • Es el sistema “menos” guiado de todos, ya que en cuanto la aguja sale de la camisa, la cuchara deja de estar guiada. Además, aunque la camisa está bien sujeta al plumín de la grúa, tiene cierta libertada de movimiento.

La longitud de la camisa y de la aguja está calculada de tal manera que cuando empecemos el panel, la cuchara esté guiada.

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  • El sistema de giro, que ha estado históricamente situado en el cuerpo de la cuchara, es controlado por una electroválvula que se acciona mediante un mando a distancia.

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El hecho de que esté en el cuerpo hace que el sistema sufra mucho. Es por ello que se han desarrollado sistemas alternativos que colocan el sistema de giro en la camisa.

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  • El cuerpo tiene dos gatos hidráulicos, uno para cada mandíbula, que están equilibrados por una polea central. El aceite hidráulico se mueven en los dos sentidos a través de cada uno de los latiguillos: desde la grúa base al gato, y desde el gato a la grúa base. Es el cuerpo de cuchara más pesado de todos los sistemas, por lo que su capacidad de perforación (por percusión) es superior a las demás.

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  • Por último, anotar que se utiliza sobre todo para espesores grandes (más de 800mm). Salvo que se nos informe de lo contrario, el espesor mínimo que se puede realizar con estas cucharas es 600mm.

 

BH-7-12-15

El apellido 7, 12 o 15 viene del peso del cuerpo de la cuchara que se utilice en toneladas, pero el sistema es básicamente el mismo.

Excavación, maquinaria, cuchara, junta, ejecución, grúa auxiliar

 

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Los aspectos principales:

  • Los enrolladores se sitúan en la camisa de cuchara, lo que puede ser un serio inconveniente en el caso de tener que perforar cerca de medianerías.
  • Los latiguillos son de 1”, por lo que la velocidad de abertura y cierre de las mandíbulas es más lenta que en el sistema KS-2000. Están compuestos por 4 mallas, por lo que la capacidad es menor que el KS-2000.
  • Podemos decir que está algo más guiada que el sistema anterior porque la camisa es más robusta, pero tampoco es una diferencia muy notable.

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  • La segunda gran diferencia con el sistema KS200 en que el sistema de giro de la cuchara se encuentra en la parte superior de la camisa. La gran ventaja de estar situado ahí es que las averías son menores ya que no “sufre” tanto cuando la cuchara golpea el terreno. Además el accionamiento es a través de los mandos de la grúa, haciendo más fiable el funcionamiento del giro.

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  • El sistema BH tiene un gato hidráulico únicamente. Su capacidad es menor que la suma de los dos que tiene el KS2000.
  • La velocidad de apertura y cierre de las mandíbulas es menor al del sistema KS2000 debido a dos motivos. Por un lado, los latiguillos son de 1”, por lo que caudal es menor, y por lo tanto la velocidad con la que se mueve el gato hidráulico también lo es; y por otro, el aceite hidráulico le llega al gato a través de un latiguillo y sale a través del otro, lo que reduce la capacidad de “llenado” de la cámara del gato hidráulico.

En general, salvo el BH15, el peso de los cuerpos de la cuchara son menores que los de KS2000, por lo que en principio queda en desventaja en este punto por su capacidad de percusión del terreno.

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  • Se emplea para espesores de pantalla entre 500mm y 800mm. En principio, salvo que nos confirmen lo contrario, el espesor mínimo es 500mm.

 

KS-3000

Es una solución intermedia entre el sistema KS2000 y el BH. Viene a poner una solución al problema del giro del sistema KS2000 combinando el cuerpo de cuchara de este sistema con el sistema de enrolladores y de giro del sistema BH. Es un sistema muy interesante en el caso de no tener problemas con medianerías.

Se utiliza en general para perforar el mismo tipo de pantallas que el sistema KS (más de 800mm de espesor)

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SISTEMA KELLY

Seguramente sea el sistema hidráulico más antiguo.

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Consiste básicamente en un mástil en el que el “Kelly” es pasante. La profundidad máxima de excavación está limitada por tanto por la longitud del “Kelly”

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Es sistema “Kelly” es sin lugar a dudas el que mejor guía a cuchara en la perforación, ya que en ningún momento queda colgada de los cabrestantes. Su mayor ventaja es esta y su rápido montaje. Los inconvenientes:

  • Limitación para excavar grandes profundidades (las casas comerciales dicen que pueden llegar hasta los 40m).
  • Es un sistema lento (en relación a los demás), ya que el movimiento del “Kelly” es mucho más lento que el de los cabrestantes.
  • Tiene el mismo problema con medianerías que tiene el sistema BH y el KS3000, ya que tiene los enrolladores en el mástil.
  • Las nuevas máquinas vienen con sistema de giro, pero las antiguas no lo tienen, así que hay que tener cuidado con esto.
  • No tienen apenas capacidad de percutir el terreno como tiene los otros sistemas, por lo que su capacidad de perforar se limita al sistema hidráulico, que tampoco es muy potente en relación al KS o el BH.

Se suele utilizar para pantallas de menor espesor, hasta 800mm (las casa comerciales hablan de hasta 1200mm), y como hemos dicho, no muy profundadas (unos 30m) y a terrenos más bien blanditos.

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Ya tenemos los sistemas presentados, pero ahora viene la gran pregunta: ¿con cuál quedarse? En general estaremos fuertemente condicionados por la empresa con la que trabajemos, ya que como hemos dicho, ninguna empresa trabaja con todos los sistemas/espesores. Cada una toma una decisión estratégica concreta y se centra en determinados sistemas. Adicionalmente a este condicionante, habrá que valorar el terreno a excavar, la existencia de medianerías, etc.

Con carácter general, para pantallas de menor espesor (<600mm) y no muy profundas (<25m) el sistema BH estaría bien. También nos valdría el sistema “Kelly” (con giro) si el terreno no es muy duro. Para pantallas de mayor entidad habría que irse a un sistema KS2000/3000. Este sistema es el más potente y el que más rápido abre y cierra las mandíbulas, por lo que para profundidades grandes (más de 30m) mejora mucho el rendimiento.

Pues aquí lo dejamos por hoy. Espero que os haya resultados interesantes. Solamente recordaros que este blog es vuestro también, así que cualquier comentario o duda que queráis hacer, sentiros libres de hacerlos porque será siempre bienvenido. Gracias por vuestro tiempo.

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