Rodillos

INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA CONSTRUCCIÓN OAXACA

LICENCIATURA: INGENIERO CONSTRUCTOR

GRADO: 8° CUATRIMESTRE

MATERIA: MOVIMIENTO DE TIERRAS

ALUMNOS: JESSICA BAUTISTA TOMAS

MONSERRAT BLANCO BARROSO

CATEDRÁTICO: ING. FRANCISCO LÁZARO PERALTA

FECHA: 04 DE ABRIL DE 2013

Movimiento de Tierras Página 2

Índice

I. Introducción...........................................................................................................................3

II. Definición de Compactación................................................................................................4

III. Aplicaciones típicas para equipos de compactación..........................................................5

IV. Clasificación de los Equipos................................................................................................6

V. Rodillo Liso............................................................................................................................7

VI. Rodillo liso vibratorio.........................................................................................................10

VII. Rodillo tándem.....................................................................................................................13

VIII. ctador de neumáticos...........................................................................................................16

IX. Pata de cabra........................................................................................................................19

X. Modelo y precios de diferentes equipos de compactación..............................................22

XI. Transporte de la Maquinaria..............................................................................................27

XII. Conclusiones........................................................................................................................29


I. Introducción

Para la mayoría de obras civiles que se desarrollan en la sociedad, requieren de la

utilización de maquinaria pesada que permite realizar trabajos a menor tiempo, mayor

escala y de menor costo económico.

Cuando se habla de maquinaria pesada se hace referencia a una máquina compleja,

haciendo además de sus propias tareas, también una serie de operaciones de la máquina

simple, al mismo tiempo. La maquinaria pesada cumple con el requisito de completar

trabajos complejos a un ritmo relativamente más rápido.

La necesidad de uso de la maquinaria de equipo pesado se debe al hecho de que la

competencia global entre los diferentes tipos de actividades va en aumento debido a las

innovaciones tecnológicas, y en un mundo tan competitivo, cualquier empresa que aspire a

sobrevivir y crecer en el espacio de mercado competitivo, requiere de la utilización de

nuevos productos, y sobre todo reducir costos.

A continuación hablaremos sobre la maquinaria usada por la compactación, como son

rodillo, liso, rodillo de neumáticos, rodillo vibratorio y rodillo pata de cabra, entendiendo

por compactar la acción de aplicar durante la construcción del relleno, la energía necesaria

para producir una disminución apreciable del volumen de huecos del material empleado y

por tanto del volumen total del mismo.


II. Definición de Compactación

Consiste fundamentalmente en el proceso artificial que se sigue para lograr el aumento en

la densidad de un suelo natural o de relleno, a fin de obtener la mayor estabilidad de él. Este

proceso se realiza mediante el empleo de equipos mecánicos o manuales (energía) y la

adición de agua que fuere necesaria.

Cuatro factores inciden en el logro de una buena compactación, y son estos:

Tipo de material que se va a compactar (comportamiento físico – mecánico).

Contenido óptimo de humedad del material (ensayo Próctor).

Correcta elección de los equipos que se van a utilizar.

Técnicas que se van a emplear

Aplicaciones

Compactación del terraplén de la base y sub-base en carreteras

Compactación de acabado, simulación de tráfico en la carpeta asfáltica.

Elección de maquinaria para la compactación

La elección del equipo de compactación depende del tipo de suelo

Rodillos lisos: se utilizan en gravas y arenas mecánicamente estables.

Rodillos neumáticos: se usa en arenas uniformes y suelos cohesivos, humedad

cercana a límite plástico.

Rodillos “pata de cabra”: suelos finos, humedad entre 7 a 20 % por debajo del

limite plástico

Rodillo vibratorio: se utiliza especialmente en suelos granulares.

En la siguiente tabla se muestra los métodos de compactación usados por los equipos de

compactación:

Tipo de compactador Impacto Presión Vibración Amasado

Pata de cabra X

Pisones X X

Rodillo liso X

Rodillo liso vibratorio X XNeumáticos X X X


III. Aplicaciones típicas para equipos de compactación


IV. Clasificación de los Equipos

Rodillo único

De rodillos Rodillo múltiple

Monocilindricos

Estáticos Tándem

De neumáticos mixtos Con ruedas lisas o con dibujo

Lisos

De tracción mecánica Pata de Cabra

Tandem

Vibratorios

Rodillos Vibrantes

De tracción manual Plancha Vibrantes

Placas Vibrantes

Las formas de clasificar los equipos son muy variadas, no obstante una de las más

generalizadas consiste en la forma en que se entrega la energía de compactación. El tamaño

del equipo y la magnitud de la entrega unitaria de energía constituyen otra forma de

clasificación. En algunos países los equipos son sometidos a la verificación de su aptitud

por un organismo público (Francia). Sin embargo estas disposiciones han sido muchas

veces cuestionadas por fabricantes de otros países que encuentran en esta certificación una

forma de protección de la industria local.


V. Rodillo Liso

Definición. Máquina autopropulsada, de gran peso, dotada de uno o varios rodillos o ruedas

cuya función consiste en planificar y dar la compacidad requerida al material sobre el cual

se desplaza.

Todos los compactadores deberán ser autopropulsados, tener inversores del sentido de la

marcha de acción suave y estar dotados de dispositivos para mantenerlos húmedos en caso

necesario.

Los rodillos lisos provienen del diseño original romano que consistía en un cilindro de

piedra halado por tracción animal. El rodillo liso consiste en un cilindro de acero con un

determinado peso que compacta el material por

presión. Inicialmente, el cilindro era llevado por

un tractor ú otro equipo automotriz, hasta que se

diseñó el actual modelo autopropulsado, Se

dividen en:

Remolcados

Rodillos Lisos

Autopropulsados

Los primeros constan generalmente de dos tambores montados en un marco al que se

sujetan los ejes, su peso varia por lo común de 14 a 20 ton y pueden lastrase llenando un

deposito sobre el marco con agua o arena húmeda. Las autopropulsadas constan de una


rueda delantera y una o dos traseras, se fabrican con pesos de 3 a 13 ton. El motor que los

impulsa es de gasolina o diesel y pueden circular en velocidad directa o en reversa.

El rodillo liso tiene su campo de ampliación circunscrito a los materiales que no requieren

concentraciones elevadas de presión, por no formar grumos o por no necesitar disgregado;

por lo general son arenas y gravas limpias. También se utilizan mucho para el acabado de la

superficie superior de las capas compactadas (terminación de la subrasante e la base y de

carpetas asfálticas)

Usos

Se emplean en la compactación de materiales como: grava, arenas, piedra triturada y

otros materiales donde se requiere una acción de trituración.

El espesor de la capa compactada depende del peso del compactador y del objeto de

la obra, pero en general, varía desde unos 15 cm para cimientos, hasta 45 cm para

bases de terraplenes. Solo permite compactar capas delgadas (20 cm) de material

granular y no se obtiene densidades altas.


Ficha Técnica

Movimiento de Página

VI. Rodillo liso vibratorio

El rodillo liso vibratorio es un rodillo liso provisto de un movimiento excéntrico en el

interior del cilindro que le proporciona un movimiento vibratorio. Pueden usarse para la

compactación de suelos granulares con tamaños de partículas que van desde grandes

fracciones rocosas hasta arena fina. Las compactadoras vibratorias proporcionan la fuerza

compactadora mediante una combinación del peso y la vibración de sus rodillos (tambores)

de acero.

Los tambores de las compactadoras vibratorias varían en diámetros desde 0.9 hasta 1.5 m, y

en ancho desde 1.2 hasta 2.4 m. Sus pesos estáticos, en términos del ancho del tambor

varían generalmente entre 29 y 32 kg /cm. La frecuencia de vibración de los tambores

usados para la compactación se encuentra generalmente entre 2000 y 3000 vibraciones por

minuto (vpm), dependiendo del modelo y el fabricante.

Usos.

Pueden usarse en suelos semi-cohesivos. Los

rodillos más grandes pueden ser muy eficientes en

capas de roca de hasta 90 cm. También se usan

para las operaciones de acabado o sellado de

capas, pero con la vibración desconectada. En

algunos casos se puede incluso hacer vibrar uno de

los rodillos dejando el otro estático para sellar la

capa.

Ventajas y Desventajas


Aplicación del equipo

Ficha Técnica de un Rodillo liso Cat CS-CP533E


VII. Rodillo tándem

Un rodillo tándem es una pieza de maquinaria utilizada en la pavimentación de carreteras y

aparcamientos. Comúnmente conocido como un rodillo de vapor, el rodillo en tándem está

formado por dos rodillos de acero

muy pesados y de desigual tamaño,

los cuales son montados en un chasis,

que es accionado por vapor, gasolina

o diésel.

El rodillo tándem se utiliza para

suavizar y compactar asfalto antes de

que se enfríe y endurezca. Los

bidones de acero o rodillos a menudo

se enfrían con una corriente de agua

a fin de evitar que el pavimento se pegue a los rodillos de ocasión

Aparte de ser pesadas, muchas unidades de rodillos tándem también contienen una unidad

vibratoria a bordo de la máquina. La ayuda de los rodillos vibrantes es compactar el

pavimento según el rodillo tándem pesado pasa sobre él. Aunque este tipo de maquina

trabaja a velocidades muy lentas, el rodillo tándem es una máquina que requiere habilidad

en funcionamiento para asegurar que cada

paso se lleve a cabo de la manera adecuada.

La venta de rodillos de ocasión, aunque no

es algo muy común, es un buen negocio

debido a la gran funcionalidad de este tipo

de maquina.

Aunque el sistema de propulsión del vapor

es muy poco común hoy en día, la

maquinaria moderna es de motor diésel en


su mayor parte. Algunas unidades más pequeñas utilizan los motores de gasolina y además

algunas versiones con baterías están empezando a surgir en algunos sitios de construcción.

Muchos modelos utilizan dos sistemas de alimentación independientes. Un rodillo tándem

con motor diésel también se puede utilizar un motor vibrador a pilas.

Partes de un rodillo tándem


Usos.


VIII. Compactador de neumáticos

El Compactador de Neumáticos es el equipo de trabajo que se utiliza para compactar

mediante neumáticos las mezclas bituminosas en caliente tras su tendido. Consiste en un

equipo dotado de ruedas neumáticas

lisas, de un ancho de banda superior al de

un neumático de un vehículo de carga.

Resulta un equipo de gran adaptación a

una amplia gama de materiales. Sin

embargo no resultan los más adecuados

para la compactación de granulares de

granulometría uniforme.

El área de contacto de cada neumático

produce un cierto grado de

confinamiento, lo que hace que a la inversa que la pata de cabra, se considera que

“compactan desde arriba”.

El confinamiento que produce cada neumático, permite realizar tareas de terminación de

compactación. Esta tarea habitualmente se denomina en obra como “compactación de

sellado” o simplemente “sellado”

Usos.

El Compactador de neumáticos es apropiado para compactar de varios materiales

cohesivo y no cohesivo, tales como suelo arenoso, ripio, tierra estabilizada, de

concreto y hormigón de cemento bituminoso (MCF) para la construcción de

superficies de carreteras. Es espacialmente bueno para comprimir superficies de

asfalto para avenidas de alta calidad.


Partes de un Compactador de Neumáticos


IX. Pata de cabra

Los rodillos especiales con salientes son compactadores que consisten en un gran

Tambor de acero, provistos de salientes que justamente le dan su nombre. La dimensión de

las salientes varía según el fabricante así como su forma. El tambor puede ser hueco y se

puede aumentar de peso agregando un lastre con el propósito de producir una presión de

contacto mayor. Los rodillos pueden ser unidades independientes impulsadas con un tractor

de orugas o autopropulsados.

Originalmente, los primeros rodillos

tenían salientes con forma de pata de

cabra (“sheepfoot Roller”) y de allí

nació el nombre de rodillo pata de cabra,

que es el nombre como se les llama

generalmente y así nos referiremos a lo

largo del texto. Posteriormente se

desarrollaron salientes con otras formas cónicas o de tronco de cono que dieron origen a los

compactadores de pisones

Usos.

Los suelos más recomendados

para compactar con el rodillo

pata de cabra, son los suelos

cohesivos

Estos Compactadores

concentran su peso sobre la

pequeña superficie de las puntas

tronco cónico solidario al

rodillo, ejerciendo por lo tanto

unas presiones estáticas muy


grandes en los puntos en

que las mencionadas

partes penetran en el

suelo.

Conforme se van dando

pasadas y el material se

compacta, dichas partes

profundizan cada vez

menos en el terreno, llegando un momento en que no se aprecia mejora alguna, pues

la superficie, en una profundidad de unos 6 centímetros siempre quedara

distorsionada. Al pasar la maquina sobre la nueva tongada de material se compacta

perfectamente esa superficie distorsionada de la cape anterior.

Este tipo de compactador trabaja bien con suelos coherentes, sin piedras, en capes

de 20 cm. Con humedad adecuada, se consiguen resultados satisfactorios en unas

8/10 pasadas. Debido a su alta preside especifica (15/30 kg/cm2) y a los efectos de

amasado que producen las partes, compactan bien los suelos altamente plásticos,

con poco contenido de agua e incluso pobres de aire y de vacíos.

Colocaciones usuales de patas

La manera en la cual se colocan las patas al tambor tiene influencia sobre el rodamiento

(influenciando velocidades de trabajo y de aplicación de las cargas) y sobre el efecto a real.

Las colocaciones más usuales son las siguientes:


Cada una de las distintas colocaciones tiene por objetivo de lograr con una pasada un

conjunto de huellas igual o similar a esto:

Y al mismo tiempo realizar movimientos de rodamiento. Un rodamiento regular se puede

lograr cuando se trata de restringir el espacio entre patas a los menores ángulos posibles.

Tal colocación se logra entre otras con la forma paralela con traslación angular.



X. Modelo y precios de diferentes equipos de compactación

Rodillo

Marca: Raygo rustler

Modelo: 304A

Características: 8 Ton, 6000 horas, excelentes condiciones.

Precio: $130,000 pesos L.A.B. Mty.

Rodillo

Marca: Wacker

Modelo: RD12

Características: 1 Ton, 200 Horas excelentes condiciones.

Precio: $190,000 pesos más iva L.A.B. Mty.

Rodillo

Marca: Caterpillar

Modelo: CP-563, año 2003

Características: Motor Cat 3056, 84" 1950 horas, excelentes condiciones.

Precio: $66,000 USD L.A.B. Mty.


Vibro compactador de rodillo

Marca: Dynapac

Modelo: CA25

Características: Excelentes condiciones

Precio: $25,000 USD


Marca: Ingersoll Rand

Modelo: SD100 DTF, año 2003

Características:

Excelentes condiciones

Precio: $61,200 Dlls



Modelo: SD100 FTF año 2005

Características:

Excelentes condiciones

Precio: $58,000 Dlls


Rodillo

Marca: Caterpillar

Modelo: CB-214, año 2004

Características: Rodillo liso 84", SN:168303, Motor Cummins, B3.9C 700 hrs, excelentes condiciones.


Rodillo


Modelo: SD-100D, año 2002

Características: Rodillo liso 84", SN:168303, Motor Cummins, B3.9C 2870 hrs, excelentes condiciones.


Rodillo

Marca: Vibromax

Modelo: VM66D, año 2005

Características: Tambor de 69", motor Cummins, Rodillo listo con kit de pata de cabra, 947 horas de uso, excelentes condiciones.



Rodillo

Marca: Caterpillar

Modelo: CP-563E

Características: Motor Cat3056, 84", 2,400 horas de uso, excelentes condiciones.

Precio: $59,500 USD

Rodillo


Modelo: DD24

Características: 3 Toneladas, Diesel, excelentes condiciones.

Precio: $120,000 pesos MXN

Rodillo


Modelo: DD-24, año 2002

Características: 2.5 toneladas, excelentes condiciones.

Precio: $140,000.00 pesos MXN


Rodillo

Marca: Caterpillar

Modelo: CS-563D, año 2002

Características: 84 pulgadas, 6,000 horas de uso, Excelentes condiciones.

Precio: $49,000 USD

Rodillo

Marca: Caterpillar

Modelo: PF 300B, año 2000

Características: 2100 horas de uso, Excelentes condiciones.

Precio: $50,000 USD

Rodillo


Modelo: DD-24, año 2005

Características: 650 horas de uso, excelentes condiciones.

Precio: $17,500 Dlls.


XI. Transporte de la Maquinaria

La Compactadora se transporta por medio del Low Boy en caso de no poder transportarse

sola, si esta sobre ruedas y la obra se encuentra cerca puede transportarse sola.

Mantenimiento

Plan de mantenimiento preventivo

Rutinas de operación de la caja ó tolva

Determinar los puntos de engrase o conexión y el tipo de lubricante a utilizar.

Revisar los niveles de aceite, refrigerante, etc.

Observar el estado de la cabina en cuanto a limpieza, dispositivos de seguridad.

Examinar la protección de las mangueras, transmisión, suspensión, tubos de escape

y silenciadores, baterías, llantas, sistema de frenado, aparcamiento y emergencia,

dirección, la señalización acústica y visual.

En posta se debe tener un manual de partes (repuestos).

Seguridad Industrial

Nunca se debe saltar de la máquina. Utilizar los medios instalados para bajar y

emplear ambas manos para sujetarse.

Mantenga su máquina limpia de grasa y aceite y en especial los accesos a la misma.

Ajústese el cinturón de seguridad y el asiento.

En los trabajos de mantenimiento y reparación aparcar la máquina en suelo firme,

colocar todas las palancas en posición neutral y parar el motor quitando la llave de

contacto.

Evite siempre que sea posible manipular con el motor caliente cuando alcanza su

temperatura, cualquier contacto puede ocasionar quemaduras graves.

Mirar continuamente en la dirección de la marcha para evitar atropellos durante la

marcha atrás.


No trate de realizar ajustes si se puede evitar, con el motor de la máquina en

marcha.

Antes de cada intervención en el circuito hidráulico hay que accionar todos los

mandos auxiliares en ambas direcciones con la llave en posición de contacto para

eliminar presiones dinámicas.

El sistema de enfriamiento contiene álcali, evite su contacto con la piel y los ojos.

Utilizar guantes y gafas de seguridad para efectuar trabajos en la batería.

No suelde o corte con soplete, tuberías que contengan líquidos inflamables.

No intente subir o bajar de la máquina si va cargado con suministros o herramientas.

Medio Ambiente

Ruido dentro y fuera

Cuando el nivel de ruido sobrepase el margen de seguridad establecido y en todo

caso, cuando sea superior a 80 dB, será obligatorio el uso de auriculares o tapones.

Emisión de gases (CO2, NO2)

Cuando exista gran emisión de gases que afecten el sistema respiratorio se deben

usar barbijos ó mascarillas.

El rodillo deberá estar equipado de un asiento en perfectas condiciones,

amortiguando la vibración producida durante la compactación.

Frecuencia muy baja (1Hz): produce trastornos en el sistema nervioso central puede

producir mareos y vómitos. Frecuencia baja (1-20 Hz): provocan lumbalgias,

hernias, punzamientos, dificultad de equilibrio, trastornos de visión, etc. Frecuencia

alta (20-1000 Hz): provocan artrosis de codo, lesiones de muñeca, etc.

Cinturón abdominal antivibratorios von objeto de quedar protegido de los efectos de

las vibraciones sobre las vísceras abdominales. Este cinturón puede cumplir la doble

misión de evitar el lanzamiento del conductor fuera del tractor.


XII. Conclusiones

Las máquinas son responsables de hacer el proceso de producción más rápido y ligero.

Estas máquinas mejoran y aumentan la producción, el tiempo de producción y la reducción

de costos.

El uso de maquinaria pesada ha contribuido en:

Aumento del rendimiento sin aumentar considerablemente el tamaño de la máquina,

incidiendo en la mayor rapidez del trabajo.

maquinas que ejecutan diversas operaciones, y con esto también optimizamos

costos.

Mandos reguladores en controles más precisos y fáciles de maniobrar.

Aumento de la potencia de motores y de capacidades de las máquinas.

Por lo tanto, estas herramientas y los equipos están realizando los trabajos para el desarrollo

del hombre.

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