INTERNATIONAL CONSTRUCTION EQUIPMENT (ICE)
Martillo vibro - hincador en la extracción de pilotes
La vibración es creada en la caja de engranajes al rotar pesas excéntricas impulsadas por motores hidráulicos. Solamente es creada la vibración vertical en la caja de engranajes conforme sea cancelada la vibración horizontal por los excéntricos apareados, los cuales están conectados con engranajes para mantener una sincronización.
La vibración creada en la caja de engranajes es transmitida dentro del pilote que está siendo hincado (o extraído) mediante un mordaza hidráulico fijado en la parte inferior de la caja de engranajes.
El vibrador completo está sostenido por una grúa. Para prevenir que la vibración creada en la caja de engranajes afecte el cable de la grúa, un supresor de vibración se encuentra sujeto en la parte superior de la caja de engranajes. El supresor contiene elastómeros de hule que amortiguan 90% o más la vibración que llega a la grúa.
1.2 Parámetros técnicos de un vibrador
Potencia del motor (HP,Kw) – Potencia en el motor es el primero de dos factores claves del funcionamiento del vibrador. Entre mas potencia mejor funcionamiento. Si la potencia es muy baja, el vibrador no podrá reponerse de la fricción del rozamiento superficial entre el pilote y el suelo.
Momento Excéntrico (plg-lbs, kg-m) - El momento excéntrico es el segundo factor clave del funcionamiento del vibrador. El momento excéntrico = peso excéntrico total x distancia excéntrica. El momento excéntrico debe crear suficiente amplitud para exceder el rango elástico del suelo. Mayor momento excéntrico incrementa la amplitud; mayor peso en el pilote reduce la amplitud.
Amplitud (in, mm) - Viaje vertical del pilote por vibración. Más es mejor. Amplitud = momento excéntrico x 2 / peso vibrante
Frecuencia (ypm) – Velocidad de los excéntricos giratorios, también vibraciones por minuto del vibrador y el pilote. 1600 vpm mayor eficiencia.
Peso suspendido (lb, kg) – Peso total del vibrador incluyendo la caja de engranajes, supresor y mordaza, + típicamente la mitad del peso de las mangueras hidráulicas. Cualquier contra peso u otras adiciones deben ser incluidas.
Peso no vibrante (lb, kg) - El peso de las partes no vibrantes del vibrador (supresor + típicamente ½ del peso de los elastómeros), incluyendo cualquier contra peso. Mayor peso es mejor para el hincamiento, no tiene efecto para la extracción, reduce la vibración hacia la grúa, pero el peso debe ser manejado por la grúa.
Peso vibrante (lb, kg) – Peso suspendido – peso no vibrante + peso de la mordaza+ peso del pilote + peso de cualquier suelo pegada al pilote.
Tracción en el cable para la extracción (toneladas, kN) – Cantidad de tracción que el supresor puede manejar antes de emplear los topes de seguridad. Más es mejor, sin embargo la grúa debe poder aplicar la tracción en el alcance o volada.
Fuerza sujetadora (toneladas, kN) – La fuerza sujetadora del pilote hidráulico proporcionada por la mordaza.
Fuerza centrífuga, fuerza dinámica (toneladas, Nm) – La fuerza generada por excéntricos giratorios. De valor limitado al considerar los vibradores como incrementos pequeños en la velocidad, causan incrementos grandes en la fuerza centrífuga, pero poco incremento en la capacidad productiva.
Fuerza centrífuga (toneladas US) = momento excéntrico (in-lb) x 0.142 x frecuencia / 1,000,000
Fuerza centrífuga (kN) = Momento excéntrico (kgm) x 1.12 x frecuencia / 1,000,000
1.3. Vibradores estándar de alta y baja frecuencia
La perspectiva de diseño de ICE …
A lo largo de 30 años de experiencia de miles de trabajos de hincamiento y extracción de pilotes ha confirmado que la combinación de alto momento excéntrico y 1600 vpm proporcionará día tras día, trabajo tras trabajo el martillo más productivo, confiable y duradero.
Basado en esta experiencia, la perspectiva de ICE hacia el diseño de un vibrador es muy sencillo – con potencia de motor disponible giramos lo más posible el momento excéntrico a 1600 vibraciones por minuto.
Para trabajos inusuales que requieren martillos de peso ligero o una vibración mínima en edificios contiguos, ICE produce vibradores de alta frecuencia (2300 vpm). Para situaciones donde el costo inicial es importante, se encuentran disponibles
En Suelo granulado (arenas), la vibración vertical en el pilote alborota o “licua” el suelo junto al pilote causando que las partículas del suelo pierdan su agarre fraccional en el pilote. El pilote se mueve hacia abajo, bajo su propio peso, además del peso del vibrador. Normalmente una amplitud de por lo menos 0.25” (6mm) es considerada lo mínimo para causar suficiente alboroto del suelo para logar un movimiento de pilote. Agregando un peso adicional no vibrante (contra peso) normalmente ayudará para el hincamiento en suelos granulados. Por lo general, los vibradores son más efectivos en pilotes sin desplazamiento tales como tablestaca, vigas laminadas de doble T y pilote de extremo libre o cajones. Los vibradores son menos efectivos para pilotes de desplazamiento tales como concreto, madera y tubería de extremo cerrado donde las partículas del suelo deben moverse aún más lejos para permitir que la punta del pilote se mueva hacia abajo.
En Suelos cohesivos (arcillas), la vibración debe cortar la adhesión tierra-pilote para permitir al pilote moverse hacia abajo. Por lo general, una amplitud por lo menos de 0.25” (6mm) es considerada la mínima para causar suficiente movimiento relativo para cortar el suelo del pilote. Con menos amplitud el suelo sencillamente se moverá con el pilote. el suelo debajo de la punta del pilote también debe ser empujada desde abajo del pilote. Esto ocurre más fácilmente con un pilote sin desplazamiento que con pilotes con desplazamiento. Agregando peso sin vibración adicional (contra peso) ayuda al hincamiento en tierras cohesivas.
Para extraer pilotes, por lo general un vibrador es muy efectivo, ya que el suelo debajo de la punta del pilote, el cual resiste el hincamiento no se tiene que mover.
Para compactación de suelos tipo granulados, un vibrador funciona bien conforme el alboroto del suelo causado por la vibración provoca que las partículas del suelo se muevan hacia una configuración más densa.
1.5 Vibradores y carga admisible
Aunque existen varios proyectos de investigación, en la actualidad no existe la manera de correlacionar el rendimiento de un martillo vibro-hincador en la extracción de pilotes con la carga admisible del pilote siendo hincado. ICE está participando en esta investigación e informará si hay resultados positivos disponibles.
Mientras tanto, debido a la eficacia del hincado con un vibrador, a menudo es práctico hincar pilotes cerca de la elevación deseada y luego usar un martillo de impacto para el hincado final.
Poderosos – Motores diesel CAT son adaptados con los momentos excéntricos más grandes posibles para proporcionar los vibradores más poderosos disponibles. Más potencia significa más pilotes al final del día, más ganancias al final del trabajo.
Versátil – ICE ofrece la mayor selección de mordazas, contra pesos, supresores, unidades de potencia, extensiones, cables guías y otros accesorios en la industria. Adaptamos el equipo ICE a su trabajo o construimos a sus especificaciones.
Confiable – Los 10 Mandamientos de ICE para una confiabilidad mundial aseguran que los vibradores ICE proporcionan una alta producción continua, año tras año. Usamos solamente motores CAT, conocidos mundialmente por su confiabilidad.
Durable – Los vibradores y unidades de potencia ICE están diseñadas y fabricadas para años de servicio pesado. Nuestro compromiso hacia excelencia del producto, satisfacción del cliente y retorno de la inversión garantiza que nuestro equipo proporciona una larga vida de servicio rentable y altos valores de reventa.
Ambientalmente amigable – ICE usa aceite mineral Clarity TM no tóxico y biodegradable en todos los vibradores y unidades de potencia. El uso del control remoto reduce el uso de combustible y la contaminación del aire.
