Determinación de tipo de maquinaria para una excavación
Se deben considerar una serie de factores al decidir qué tipo o tipos de maquinaria de excavación harán el trabajo de manera más eficiente. El primer punto a considerar es el volumen de material a eliminar. Esto influirá en el tamaño de las máquinas que se utilizarán. La profundidad de la excavación determinará la altura a la que se debe levantar el material para llevarlo a los camiones.
La eliminación del material excavado puede influir en el tipo de maquinaria utilizada. Si se puede depositar en un banco de desechos en el sitio, una máquina puede excavar y depositar. La distancia desde la excavación hasta el banco de escombros también es un factor. Por otro lado, si el material debe ser retirado del sitio, pueden requerirse unidades de transporte y equipos de carga especiales.
El tipo de suelo a excavar influirá en el tipo de equipo seleccionado. Algunas máquinas funcionan bien en suelos sueltos y secos, pero no en tierra húmeda o altamente compactada. El tiempo permitido para la excavación también afectará el tipo, el tamaño y la cantidad de equipo que se utilizará. Con una gama tan amplia de equipos disponibles para la excavación y el movimiento de tierras, el contratista también debe tener algún método para evaluar cada tipo y tamaño de máquina.
Muchos factores influyen en el tipo y tamaño de la máquina que se considerará. Las principales consideraciones son las siguientes:
- Tipo de material a excavar y transportar
- Condiciones del sitio
- Distancia de arrastre
- Tiempo permitido para completar el trabajo
- Precio de contrato
Con estos requisitos en mente, el contratista ahora debe seleccionar el equipo para completar el trabajo dentro del período de tiempo requerido y aún así obtener la ganancia proyectada. Para estimar la producción por hora de un equipo, use la siguiente fórmula:
P = [(E x I x H) ÷ C]
P = producción, cu yd/hr (cum/hr) (en el banco)
E = eficiencia de la máquina, min/hr
I = factor de contracción para material suelto
H = capacidad colmada de la máquina, cu yd (cum)
C = tiempo de ciclo de la máquina, min.
La producción o el volumen de material que una pieza de equipo puede mover se basa en el volumen ocupado por el material en su estado natural o, como se le conoce comúnmente, en la condición en el banco del material. La mayoría de los materiales, cuando son perturbados, aumentan de volumen, algunos hasta en un 25%. Para permitir este aumento en el volumen, el factor de contracción I se aplica a la capacidad colmada H de la excavadora para reducir la carga a la estructura in situ. En otras palabras, el volumen en el banco es igual a la capacidad acumulada de la máquina multiplicada por el factor de contracción. En forma de ecuación,
Capacidad de la máquina en el banco = H x I
El factor de contracción I puede calcularse mediante la fórmula:
I = [( 1 ) ÷ (1 + (% crecimiento ÷ 100))]
Ejercicio de aprendizaje
Calcule el factor de contracción de la arcilla en función de los valores de la Tabla anterior.
Solución
De la Tabla anterior, el porcentaje de crecimiento para arcilla es del 25%.
I = [( 1 ) ÷ (1 + (25 ÷ 100))] = 0.8
Como ninguna máquina es 100% eficiente, la eficiencia de la máquina también debe incluirse en los cálculos. Las eficiencias promedio para varios tipos de equipos son las siguientes:
- Equipo de tractor de orugas: 50 min / h
- Unidades de transporte con neumáticos: 45 min / h
- Grandes cargadoras y topadoras con neumáticos: 45 min / h
- Pequeñas cargadoras con neumáticos: 50 min / h
