presentación maquinaria de movimientos de tierras y excavación

1. CLASIFICACION Y TIPOS DE MAQUINAS DE
MOVIMIENTO DE TIERRAS Y EXCAVACION
INTEGRANTES:
 Yeison Estip Baquero Salinas.
 Andrey Santana.
 Yaneth Soto Giraldo.

2. Contenido
 Significado del movimiento de tierra
 Constitución de suelos
 Tipos de excavaciones
 Clasificación y tipos de maquinaria
 Clasificación atendiendo a la excavabilidad
 Ventajas y limitaciones de las distintas
maquinas

3. Significado del movimiento de tierras
Se entiende por movimiento de tierras al
conjunto de actuaciones a realizarse en un
terreno para la ejecución de una obra. Se
denomina excavación a la separación o extracción
de determinadas partes de dicho volumen, una
vez superadas las fuerzas internas que lo
mantenían unido: cohesión, adherencia,
capilaridad, etc. Llamamos carga a la acción de
depositar los productos de excavación en un
determinado medio de transporte.

4. los materiales que aparecen en
movimiento de tierras son:
 Tierras.
 Tránsito.
 Rocas.
Estos materiales se pueden clasificar según su velocidad sísmica, y
tomando unos valores orientativos se utilizarán las máquinas que
posteriormente 'se verán, y que pueden resumirse en el siguiente
cuadro, en una primera aproximación simplista:

5. En construcción de carreteras
los capítulos en que se descompone la obra suelen ser:
 Retirada y reposición de servicios.(comprende: accesos a
fincas, vías de servicio, cruces de líneas.
Movimiento de tierras.
 Drenajes y obras de fábrica (marcos, tubos, cunetas).
-Estructuras (viaductos, pasos superiores e inferiores, puentes).
-Túneles.
-Señalización (pintura, señales, barreras, mallas de cierre).
- Anejo de integración ambiental (plantaciones, hidrosiembra,
pantallas).

6. Los volúmenes principales en que se
descompone el movimiento de tierras figurarán
en el proyecto con sus precios como unidades
de obra, las cuales se corresponden con
distintas actividades, pudiendo estar algunas de
éstas agrupados en un sólo precio o unidad de
obra.
Las distintas actividades son:
 Despeje y desbroce del terreno (m2 ):
Consiste en la demolición de obstáculos,
como construcciones, arbolado, etc.
 Excavación en tierra vegetal (m3 ): Es el
levantamiento de 1 cobertura de tierra vegetal
y traslado a vertederos o acopios para
posterior revegetación de taludes.

7.  Excavación en préstamos para el núcleo (m3 ):
comprende las excavaciones necesarias para
obtener material apropiado( prestamos ) para el
núcleo de una compactación. Por ejemplo de un
terraplén.
 Excavación en roca con voladura (m3 )
 Terraplenes (m3
 Pedraplenes con productos de voladura o
escarificación (m3 ).
 Explanada mejorada (m3 ).
 Refino de taludes en desmonte (m2 ).
 Refino de taludes en terraplén (m2 ).
 Saneo de taludes en roca (m2 ).
 Apertura de pistas de acarreo y caminos de
acceso a los distintos tajos.

8. El movimiento de tierras puede
representar en la variante de una autovía
alrededor de 125.000 - 200.000 m3 /Km,
y con un precio orientativo de 350 Pts/m3
, resultan de 45 a 70 Mill. Pts/Km, y si se
estima para la autovía un costo de 400 -
500 Mill. Pts/Km, representa
aproximadamente el 20%, ocupando del
50-60% del plazo de ejecución.

9. El movimiento de tierras en una presa de materiales
sueltos depende de la longitud de la presa y caudal
punta de aliviadero, que es el que condiciona el volumen
de hormigón, el cual puede tener un costo económico
total mayor que el del movimiento de tierras (el precio de
la unidad de obra de hormigón es muy superior al de las
tierras).
Unas cifras de valores medios situarían el movimiento de
tierras del 45 al 75 %, del presupuesto total. En el caso
de presas de hormigón puede representar del 5 al 10 %.
En resumen, como orientación, movimiento de tierras:
 - Autovías: ~ 20-30 %.
 -Presas de tierras: ~ 45-75 %.
 -Presas de hormigón: ~ 5-1 %.

10. Constitución y tipos de suelos
Los diversos tipos de suelos que son considerados en el
movimiento de tierras pueden variar desde roca sólida hasta
tierra sola, pasando por todas las combinaciones de roca y
tierra.
Así los diferentes tipos de materiales ofrecen diferente
resistencia para ser movidos, dependiendo del peso del
material, dureza, rozamiento interno y cohesión.
Se tiene que una menor resistencia de remoción implica una
mayor facilidad de carga.
Los distintos tipos de tierras se forman con rocas
desintegradas, residuos vegetales y animales. Una vez
formada, comprende materia mineral, materia orgánica, agua y
aire.
Las tierras, en general, pueden dividirse básicamente en cinco
grupos: arcillas, limos, arena, gravas y materia orgánica. La
realidad dice que se pueden encontrar estos materiales en

11. Tipos de excavación
Los tipos de excavación, se pueden
dividir en tres grupos: a cielo abierto,
subterráneas y subacuáticas.
Dependiendo de la constitución del
terreno y del material excavado, se
tendrán que utilizar unos u otros medios
de excavación.

12. excavación a cielo abierto.
La clasificación podría ser la siguiente:
 En roca: es necesario utilizar explosivos.
 -En terreno duro: uso de explosivos o ripado.
 -En terreno de tránsito: término poco
definido, en general se puede excavar por
medios mecánicos, pero no a mano.
 En tierras: se puede excavar a mano.
 En fangos: es necesario emplear medios
especiales de transporte o hacer una
desecación previa.

13. Datos y recomendaciones:
 Todos los trabajos pueden hacerse en seco o con agotamiento,
nivel freático por debajo del plano de excavación.
 En este tipo de excavaciones es fundamental la elección del
equipo idóneo para transporte y carga.
 Como norma general hay que considerar que el equipo de
transporte debe ser cargado entre 3 y 6 cargadoras o ciclos del
equipo de carga.
 Los puntos a tener en cuenta para seleccionar el equipo de
transporte son: Recorrido, distancia, pendientes y curvas,
material a transportar, producción requerida y equipo de carga
disponible.
 Los correspondientes al equipo de carga, por orden de
preferencia, son: Producción requerida, zona de trabajo o carga
(amplitud y condicionantes), características del material a cargar
(en banco, ripado, volado), disponibilidad requerida, equipo de
transporte a utilizar.

14. excavaciones subterráneas
Pueden ser:
 En túnel y galerías: Normalmente es necesario el
uso de explosivos o topos según longitud y tipo de
terreno. Debe tener sección suficiente para permitir
el uso de medios mecánicos de excavación, carga y
acarreo (mayor de 3 m2).También se utilizan
rizadoras y martillos de percusión. Los escudos
cuando los terrenos son inestables.
 En pozo: Excavación en vertical o casi vertical,
teniendo que ser extraídos los productos por
elevación.

15. excavaciones subacuáticas
Son aquellas en las que no es posible una actuación desde
tierra, siendo necesario el empleo de material flotante o
medios análogos. Según la naturaleza del fondo, se
pueden clasificar en:
 Arenas y fangos: Se pueden transportar por tubería los
productos de excavación mediante bombas y dragas de
succión.
 Fondos moderadamente duros: Arenas consolidadas y
rocas blandas dragas de succión con cabezal cortador.
 Fondos duros: Mediante dragas de arranque o rosario.
El material extraído no puede transportarse por tubería,
por componerse normalmente de trozos grandes.
 Rocas: Mediante martillo romper rocas o voladuras
subacuáticas.

16. Clasificación y tipos de
maquinaria
Se puede clasificar la maquinaria de excavación
y movimiento de tierras, atendiendo a su
traslación, en tres grandes grupos:
 Maquinas que excavan y trasladan la carga.
 Maquinas que excavan situadas fijas, sin
desplazarse.
 Maquinas especiales.

17. Maquinas que excavan y trasladan la
carga
Se clasifican en:
Tractores con hoja empujadora.
Tractores con escarificador.
 Motoniveladoras.
Moto traíllas.
Cargadoras.

18. Tractores con hoja
empujadora
Máquinas para movimiento de tierra con una gran potencia y
robustez en su estructura, diseñado especialmente para el
trabajo de corte (excavando) y al mismo tiempo empujando
con la hoja (transporte). En esta máquina son montados
diversos equipos para poder ejecutar su trabajo, además
debido a su gran potencia tiene la posibilidad de empujar o
apoyar a o tras máquinas cuando estas lo necesiten.
Operaciones y/o aplicaciones:
 Grandes excavaciones a cielo abierto.
 Acarreos en grandes dimensiones.
 Excavación en banco de préstamo.
 Limpieza y desbroce
 Apertura de vías

19. tipos según sistema de
traslación:
De orugas
Características:
 Son equipos de mayor potencia.
 Su combustible mayormente es de diésel.
 Chasis rígido.
 Velocidades máximas de entre 7 y 15 km/h.
 Potencias de entre 140 y 770 HP.
 Transmisiones mecánicas.
 Pesos en servicio de entre 13,5 y 68 t.
 Capacidad de remontar pendientes de hasta 45º

20. De ruedas
 Producen menos compactación en el
suelo
 se usan más en agronomía.
 Chasis articulado con ángulos de 40º
a 45º.
 Tracción en las cuatro ruedas.
 Velocidades máximas de
desplazamiento de entre 16 y 60 km/h.
 Potencias de entre 170 y 820 HP.
 Transmisiones mecánicas o eléctricas.
 Pesos en servicio de entre 18,5 y 96 t.

21. Hojas de empuje
Las hojas de empuje pueden realizar los siguientes movimientos:
 Inclinación lateral.
 Variación del ángulo de ataque de la hoja.
 Variación del ángulo de la hoja respecto de la dirección de
avance.
 Elevación y descenso de la hoja.

22. Algunos tractores según
tipo de hoja:

23. Hoja recta: aconsejada para trabajos
de empuje en general, especialmente
en aquellos que requieren pasadas
cortas o de media distancia. Es la de
mayor versatilidad y capacidad para
trabajos en roca.
Hoja angulable: diseñada para
empujar el material lateralmente, para
lo cual puede situarse en el bastidor de
los brazos con ángulos de 25º a la
derecha o izquierda respecto de la
dirección del tractor.
Hoja inclinable: puede
inclinarse
mecánicamente hacia
adelante
para obtener mejor
penetración o para
desmenuzar material
pegajoso o hacia atrás
para conseguir mayor
productividad y facilitar el
nivelado de acabado.

24. Tractores con escarificador
 Escarificador:
La escarificadora es una herramienta o máquina que sirve para
escarificar la tierra. El escarificado se define como el rompimiento
o rasgadura de la superficie o costra de la tierra con el fin de Las
distintas escarificadoras consisten en púas o cuchillas que se
pasan por el suelo para sacar raíces muertas, musgos u otras
impurezas, dejando escaras en el terreno.

25. Tipos de escarificador
 Escarificadores profundos: Realizan una fractura del suelo a
profundidades de hasta 40 cm. Se les conoce generalmente
como subsoladores.
 De preparación de suelos: Producen la roturación del suelo,
generalmente a profundidades de hasta 25 cm, en una función
similar a la del arado, pero sin invertir las capas del suelo. Esta
labor debe completarse con un pase de arado o de grada
pesada.
 De desterronamiento o mullición: Son los que tienen numerosos
dientes con poca separación entre ellos, por ejemplo: 10-15 cm,
lo cual le permite fracturar los terrones. Generalmente la labor
se complementa con el pase de una grada fina o de
alistamiento.

26. Tractores. Ripper
El escarificador sirve para fragmentar las rocas y preparar el
terreno para su arranque con la hoja empujadora. Está formado
por un bastidor situado en la parte trasera del tractor en el cual
se fijan 1, 2 ó 3 vástagos con dientes con un acoplamiento que
permite cambiar su longitud.

27. Motoniveladoras
Una motoniveladora es una máquina de
construcción que cuenta con una larga
hoja metálica empleada para nivelar
terrenos, además posee escarificadores
para terrenos duros, los cuales puede
ubicar al frente, en medio del eje
delantero y la cuchilla o en la parte
trasera.

28. Motoniveladoras Rígidas.
Son aquellas cuyo bastidor es de una sola corrida y
completamente recta. Ya que estas máquinas son de gran
longitud tienen un radio de giro bastante grande y su aplicación
en la conformación de superficies es limitada.

29. Motoniveladoras Articuladas
Son aquellas cuyo bastidor está formado por dos partes y
unidos por una articulación que le permite girar en radios
menores y realizar trabajos con mayor versatilidad gracias a la
posición acodillada que pueden acomodarse.

30. Moto traíllas
Máquina autopropulsada sobre ruedas que dispone de una caja abierta con borde
cortante entre los ejes delantero y trasero, que arranca, carga, transporta y extiende
materiales, utilizando el movimiento de avance de la misma.
aplicaciones principales:
 Corte del suelo
 Carga de Material removido
 Transporte del material
Características:
 Una Moto traílla debe tener la potencia, tracción y velocidad para una producción
alta y continua con una amplia gama de materiales, condiciones y aplicaciones.
 Algunas de las opciones de las Moto traíllas incluyen motor simple con caja
abierta, motor tándem con caja abierta, motor tándem de empuje y tiro, elevadores
y configuraciones de sinfín.
 Las Moto traíllas cortan y cargan rápidamente, tienen altas velocidades de
desplazamiento, extienden en operación y eventualmente compactan por peso
propio durante la operación

31. Tipos moto trillas
Se pueden clasificar teniendo en cuenta 5 criterios:
Tipo de sistema: Convencional, auto cargable.
Tipo de dirección: Por medio de las ruedas delanteras,
por articulación de bastidores.
Numero de ejes: Dos ejes, tres ejes.
Numero de motores: Un motor, dos motores.
Tipo de tracción: delantera, en todas las ruedas, en el
eje central.

32. Cargadoras
Máquina autopropulsada sobre
ruedas o cadenas con un equipo
montado en la parte frontal cuya
función principal es la operación de
carga (utilizando una cuchara), con
la que carga o excava mediante el
movimiento de la máquina hacia
adelante.
Aplicaciones principales:
 Carga de materiales sueltos.
 Transporte a distancias
mínimas.(no superior a los 150
m)
 Descarga sobre tolvas, medios
de acarreo, rellenos, etc.

33. Se clasifican según sistema
de traslación:
Cargadoras sobre cadenas/o orugas:
 se utilizan para trabajos especiales y se desplazan
sobre dos carros de cadenas.
 Comparadas con las de ruedas, a igualdad de cuchara
tienen más peso y por lo tanto mayor fuerza de arranque
y
 como la fuerza de rozamiento también es mayor, la
fuerza de excavación es mayor.
Cargadoras sobre ruedas:
actualmente la mayoría de las
cargadoras son de este tipo. El mecanismo de traslación
está constituido por cuatro ruedas motrices de gran
diámetro y todas iguales. Normalmente las cargadoras
sobre neumáticos tienen el bastidor articulado.

34. Estas máquinas anteriores efectúan la
excavación al desplazarse, o sea, en
excavaciones superficiales. La
excepción es la cargadora, que cuando
excava es en banco, pero luego se
traslada con la carga, aunque la
aplicación normal de ésta máquina es
para cargar material ya excavado o
suelto.

35. maquinas que excavan situadas fijas,
sin desplazarse.
Realizan excavaciones en desmontes o bancos. Cuando
la excavación a realizar sale de su alcance, el conjunto
de la máquina se traslada a una nueva posición de
trabajo, pero no excava durante este desplazamiento. El
desplazamiento necesario entre el órgano de trabajo
(hoja, cuchara, cazo, cangilón, etc.)En este grupo se
encuentran:
 Excavadoras hidráulicas con cazo o martillo de
impacto.
 Excavadoras de cables. Dragalinas.
 Excavadoras de rueda frontal.
 Excavadoras de cangilones.
 Dragas de rosario.

36. Excavadoras hidráulicas con cazo o
martillo de impacto.
 Sobre ruedas: con velocidades comprendidas entre 0 y 20
km/h. Únicamente existe el tipo retroexcavadora con poca
capacidad. Además necesitan apoyos estabilizadores para
no moverse durante la excavación. Constan de dos ejes de
ruedas neumáticas y de un bastidor con corona dentada en
el que se acopla la superestructura permitiendo su giro.
 Sobre cadenas: con velocidades comprendidas entre 0 y 3
km/h. Es el tren de rodaje más utilizado porque tiene
mayor adherencia y por la poca presión que transmiten los
trenes al terreno. Constan de dos trenes de rodaje y de un
bastidor con corona dentada en el que se acopla la
superestructura permitiendo su giro.

37. Excavadoras de cables.
Dragalinas.es una máquina excavadora de grandes dimensiones, por eso
la construyen en el propio lugar en el que va a ser utilizada,
en minería y en ingeniería civil para mover grandes cantidades de
material. Es especialmente útil en lugares inundados por ejemplo para
la construcción de puertos. Su peso supera fácilmente las 2.000
toneladas hasta llegar en algunos casos a las 13.000 toneladas.
La draga Lina está formada por las siguientes partes:
 La estructura principal, en forma de caja, que tiene movimiento
rotatorio.
 Aquí reside el motor, diésel o eléctrico, y la cabina de mando.
 El Brazo móvil o mástil que soporta la pala cargadora.
 La Pala cargadora que está sujeta verticalmente al brazo
principal y horizontalmente a la estructura principal a través de
cables y cuerdas.
 Cables, Cuerdas Y Cadenas que permiten la maniobra del
proceso de excavación.
 Tiene unos pies metálicos debido a que las ruedas o las orugas
de los tanques seundirian.

38. Excavadoras de rueda frontal
se caracteriza por tener la cuchara
hacia arriba. Tiene mayor altura de
descarga. Útil en trabajos de
minería, cuando se cargan
materiales por encima de la cota
de trabajo.

39. Excavadora de ruedas de
cangilonesExcavadoras de rueda de cangilones (BWE) son equipos
pesados utilizados en minería a cielo abierto y la ingeniería
mecánica / ingeniería civil. La función principal de BWE es actuar
como una máquina de excavación continua en las operaciones de
minería a cielo abierto a gran escala.
Tamaño :
La escala de BWE varía drásticamente y es dependiente de la
aplicación prevista. BWE pueden tener longitudes de pluma de tan
sólo 6 metros, pesa 50 toneladas, y mover 100 fm3/hr de tierra. Sus
modelos más grandes alcanzan longitudes de pluma de 80m, pesan
13.000 toneladas, y mover 12.500 fm3/hr. La mayor BWE jamás
construida es de TAKRAF Bagger 293, que pesa 14.200 (métricas)
toneladas y es capaz de mover 240.000 metros cúbicos de
escombros todos los días.
Se puede eliminar más de 76.455 metros cúbicos al día. (100.000
grandes camiones a 40 yds. Cada uno).

41. Excavadora con dragas de rosario
La draga de rosario o draga de tolva continua está
formada por una cadena de cangilones montada
sobre un robusto castillete. La escala de cangilones
atraviesa el pontón y se hunde en el fondo para
excavar el material. Después lo eleva y lo vuelca
sobre el mismo pontón. Las ventajas de estas dragas
son que dragan de forma continua, que la dilución
que crean al excavar no es muy importante y que se
puede controlar con precisión la profundidad a la que
se excava. Sin embargo son muy costosas, ocupan
demasiado sitio, ya que al posicionarse necesitan
mucho espacio para extender los anclajes y no son
apropiadas para el trabajo en aguas someras o

42. Dragas de rosario con cangilones
para hierro:
para extracción de hierro, cuenta con un
separador magnético de alta potencia, capaz
de separar el hierro de la arena. Este quipo
tiene múltiples ventajas, tales como: alta
eficiencia y facilidad de operación, asimismo es
ideal para separar el hierro de la arena en ríos
o lagos.

43. Rozadoras o minadoras de túnel.
Las rozadoras son máquinas excavadoras
que tienen un diseño modular, como
consecuencia de que en muchos casos es
preciso su montaje o reparación en
espacios cerrados de dimensiones
reducidas. Básicamente, realizan su trabajo
mediante una cabeza giratoria, provista de
herramientas de corte que inciden sobre la
roca, y que va montada sobre un brazo
mono bloque o articulado. Además cuenta
con un sistema de recogida y transporte de
material que lo evacua desde el frente de
arranque hacia la parte trasera de la
máquina. Todo el conjunto va montado
sobre un chasis móvil de orugas.

44. Ámbito de utilización
la excavación de túneles con rozadoras o minadores
se realiza generalmente en terrenos de resistencia
media-blanda y obras de longitudes pequeñas,
inferiores a los dos kilómetros, donde no son
rentables los sistemas de sección completa por la
reducida dimensión de los proyectos, y en zonas de
rocas medias-duras, en competencia con la
perforación y voladura, cuando existen restricciones
ambientales que impiden la aplicación de ese
método. En ocasiones, constituye un complemento
adecuado a las máquinas de sección total, para
conseguir secciones finales de determinadas obras,
por ejemplo una caverna, imposibles de conseguir a
sección completa por razones de coste.

45. Maquinas especiales
 Topos: La presión sobre el
terreno se logra por mediante
el desplazamiento del cabezal
de la máquina y el
desgarramiento del mismo por
un órgano dotado de
movimiento rotativo.
 Dragas y bombas de succión:
El material (arenas, limos) es
arrastrado formando una
emulsión por una corriente de
agua que es aspirada por una
bomba, que puede impulsarla
por una tubería.

46.  Dardos y chorros de agua: A gran presión, utilizan la
energía cinética y el electo de disolución del agua
para atacar y remover materiales disgregables.
 Fusión térmica: Se utilizan productos que rebajan el
punto de fusión y permiten la perforación y corte de
rocas. Se emplea para corte y perforación de rocas y
hormigón en circunstancias especiales.

47. clasificación atendiendo a la
excavabilidad.
 índices de excavabilidad, ie, de scoble y muftuoglu.
Se estudian cuatro parámetros geo mecánicos importantes que
son:
 -W: alteración por meteorización.
 -S: resistencia a compresión simple.
 J: separación entre diaclasas.
 B: potencia de los estratos.
Se rellena así el siguiente cuadro:

49. Rango de
utilización de
maquinaria según
el índice de
estabilidad

50. clasificación de franklin de
utilización de maquinaria de
excavación.
Como complemento a las clasificaciones anteriores, el cuadro de
Franklin relaciona zonas de utilización de excavadoras, tractores
(escarificación), según espaciamiento entre fracturas y un índice
de resistencia a cargas puntuales.
En el ensayo de Franklin, IS (MN/m2 ) es un índice de resistencia
a cargas puntuales
Se deduce de todo lo anterior, que cuando se trata de rocas la
velocidad sísmica es un dato más de los que hay que considerar
para utilizar excavadoras, tractores ó voladuras.

51. Ensayos geo mecánicos para evaluar la
excavabilidad de las rocas mediante roto palas.

53. ventajas y limitaciones de las
distintas maquinas.
La selección del tipo de máquina para carga, depende de los
materiales, así como de las circunstancias que concurren en
la carga.
- Las cargadoras necesitan materiales a granel y que no
precisen excavación, tierras fácilmente excavables y
cargables, rocas sueltas, etc., debiendo realizarse la carga
en terreno firme con las de neumáticos y en terrenos
encharcados o con barro con las de cadenas.
- Las retroexcavadoras de cadenas pueden realizar su
trabajo en terrenos difíciles, encharcados, con malos accesos
y salidas (zanjas, barrancos) y con una base de trabajo
irregular. También para aquellos trabajos que requieran gran
altura de carga y corte, y donde el pavimento sea malo para
los neumáticos. Las retroexcavadoras de neumáticos por su
movilidad pueden considerarse más como urbanas y

54. - Las excavadoras de empuje frontal
eléctricas pueden utilizarse cuando
además de concurrir las condiciones
anteriores, hay facilidad para utilizar una
línea eléctrica. (Las grandes cargadoras
exigen motores eléctricos y se necesita
tender una línea: Minería, fábricas de
cemento, ...).
- - Dragalinas; para el movimiento de
materiales encharcados o fangosos, con
frentes de trabajo blandos que no soportan
el peso de las máquinas convencionales.

55. Principales características de máquinas
fundamentales en movimiento de tierras.

56. Gracias.