Partes de una cuchara hidráulica

Hoy vamos a hacer una primera inmersión al mundo de la cuchara hidráulica. Bueno, una inmersión en sentido estricto no será, más bien, meteremos un poquito los dedos del pie para ver cómo está de fría el agua. Es un tema muy denso, con muchas aristas, con muchos detalles, así que lo iremos viendo poco a poco a lo largo del blog.

En el post vamos a intentar describir las funciones y los aspectos más importantes de cada una de las partes que forman la cuchara hidráulica. Dejaremos para otro día las cucharas “al cable”, que son parecidas a las hidráulicas, pero con ciertas particularidades que merecen algún que otro post dedicado exclusivamente a ellas. Aunque las fotografías son de cucharas hidráulicas trabajando en obras de muro-pantalla con juntas trapezoidales, se pueden usar perfectamente, con las modificaciones adecuadas que iremos comentando, con juntas circulares.

Antes de entrar a describir las partes, se hace necesario hacer algunas aclaraciones previas:

• La denominación de cuchara hidráulica se refiere al sistema, no al elemento que muerde el terreno (que son las mandíbulas, como veremos). También decir que lo de “hidráulico” viene del hecho de que todo el mecanismo del sistema-conjunto cuchara funciona con energía hidráulica (aceite hidráulico, en este caso).

• La cuchara hidráulica va montada en grúas sobre orugas convenientemente modificadas para dar soporte físico y energía hidráulica a las cucharas. Las más habituales son las Liebherr 853 y 855.

• No es igual un gruista que un maquinista-perforador. Es cierto que ambos deben tener el carnet de gruista, pero el hecho de que un gruista tenga gran destreza con la grúa o que sea muy habilidoso con el izado de armaduras, no significa que sepa perforar. Tampoco al revés.

• El maquinista es el responsable de conocer, paso a paso, el montaje de la cuchara. Espero que algo veamos acerca de esto en el futuro.

• Existen bastantes tipos (sistemas) de cucharas hidráulicas. Yo conozco 3 o 4, así que seguramente hayan más, y cada uno ha sido modificado a lo largo del tiempo, así que la simplificación en este caso se hace imprescindible.

Después de estos “avisos al navegante”, vamos a meternos en harina. Intentaremos ir de lo general a lo concreto. A ver que nos sale.

Vemos el conjunto parte por parte:

Grúa base

Como se puede ver en la foto anterior, la grúa base tiene una configuración muy particular:

• La pluma está compuesta por el tramo base, más un tramo intermedio de 3m y otro de 6m. El plumín es un poco especial para que permita albergar las poleas de los cabrestantes y las poleas de los latiguillos hidráulicos (según el sistema de la cuchara, esto puede variar)
• Forma un ángulo de casi 80 grados respecto a la horizontal, de tal manera que sea capaz de soportar el peso de la cuchara (entre 14-18Tn.)
• Los latiguillos que se enrollan/arrían en los enrolladores, están finalmente conectados a las bombas hidráulicas de la grúa, que son las que proveen de energía a la cuchara.

Enrolladores

Son como las moños de las falleras o los las ruedas-joyas de la Dama de Elche.

En este caso se sitúan a ambos lados del tramo base de la pluma (su posición cambia según el sistema de la cuchara) y se mueven automáticamente, permitiendo el arriamiento y enrollamiento de los latiguillos, según la cuchara baje o suba. Es muy importante que la velocidad de los tambores de los cabrestantes y los enrolladores vayan acompasados porque si no podemos vernos en la situación en la que sean los latiguillos los que soporten parcialmente el peso de la cuchara, lo que no es nada recomendable.

Latiguillos hidráulicos

Son los encargados de transmitir la energía desde las bombas de la grúa base a las mandíbulas. Las principales características:

• Tienen un diámetro entre 1” y 1 1/4”. El diámetro tiene una importancia capital en la velocidad de apertura/cierre de las mandíbulas. A mayor diámetro, mayor velocidad.

• Son capaces de soportar presiones a los 400bar. De ahí su configuración en capas.

Camisa

Es un elemento que está fijo a la pluma de la grúa. Su presencia es necesaria porque permite llevar a cabo tres funciones a la vez:

• Permitir que la pluma de la grúa pueda tener la inclinación que debe de tener.
• La cuchara pueda ganar la altura suficiente que le permita descargar en un camión
• Guiar a la cuchara en su entrada al panel.

Lleva a cabo estas funciones alojando a la “aguja” de la cuchara en su interior.

Aguja

Este elemento ya no es fijo, ya que sube y baja con la cuchara. En su interior tiene un pequeño juego de poleas que es el que interviene en el soporte de la cuchara. Los cabrestantes de la grúa quedan enganchados finalmente a la aguja, que se conecta con el cuerpo de la cuchara mediante un juego de pasador/bulón.

La cuchara podría estar directamente conectada a los cabrestantes de la grúa, pero el poner este elemento intermedio mejora la estabilidad de la cuchara.

Sistema de giro

Para realizar la maniobra de excavación correctamente, la cuchara debe de ser capaz de girar. Existen varios sistemas, pero lo importante es que sea fiable y funcione bien, ya que si da problemas, el maquinista tiende a girar la cuchara cada vez menos con el fin de evitarse problemas.

Cuerpo de la cuchara

Es por así decirlo, el tronco de la cuchara. Por su parte superior queda enganchado a la aguja, y de esta manera, a la grúa base. Sobre el cuerpo se instalan las guías, los bloques “manos” y las mandíbulas. Contiene a su vez el o los gatos hidráulicos (según el sistema) a los que llega directamente el aceite hidráulico a alta presión a través de los latiguillos.

Guías

Poco que decir, su nombre lo dice todo. Su función es la permitir que la cuchara siga el camino abierto por las mandíbulas en los bocados anteriores. Si no se colocase este elemento, cuando la cuchara entrase de nuevo en el batache, esta podría tener libertad de movimiento, tanto lateral como adelante-atrás.

En las fotografías vemos que son planas, porque se está trabajando con junta trapezoidal, pero si lo estuviéramos haciendo con junta circular, serían de sección circular.

Bloque “manos”

Sólo tiene sentido cuando estamos trabajando con juntas trapezoidales. Tiene una doble función:

• Guiar a la perforación cuando estamos perforando el bocado de la junta.
• Despegar la junta del hormigón al que está adherida.

Mandíbulas

El último eslabón de la cadena, ya que es la parte que excava el terreno. Aspectos a tener en cuenta:

• Controlar que el espesor de pantalla que excava está dentro de las tolerancias.
• Es un elemento que sufre mucho desgaste, por lo que hay que tomar medidas preventivas y de mantenimiento adecuadas.
• Debe de ser capaz evacuar el lodo bentonítico de manera eficiente.
• Cuando están cerradas deben contener bien las tierras excavadas, para evitar pérdidas que nos ensucien el lodo y mermen el rendimiento.
• El sistema de “rascadores” interiores deben empujar eficientemente las tierras cuando descargamos en el camión, de tal manera que las mandíbulas queden bien limpias.
• Cuando se piense en el espesor a perforar, hay que considerar conjunto mandíbulas + guías + bloque “manos” como un todo. No es simplemente cambias las mandíbulas, hay que cambiar también las guías y el bloque “manos”
• Los laterales serán planos cuando trabajemos con juntas trapezoidales, mientras que si el sistema es con juntas circulares, los laterales serán circulares.

Pues para ser nuestra primer contacto con las cucharas hidráulicas no está mal. Os prometo que me he dejado muchas cosas en el tintero porque si empiezo a entrar en detalle esto se iba a hacer largo de más, y tampoco es plan de aburriros.

Espero que os haya servido para ver estas máquinas con otros ojos. Queda mucho por ver, así que espero seguir contando con vosotros.