Curso Rigger Nivel a Rev0

ELABORADO POR:

REVISADO POR:

APROBADO POR:

Carlos Rebolledo

Martin Contreras José Neira Carlos Moret

Matias Gutiérrez

Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK

Manual Rigger Nivel A

i

INDICE DE CONTENIDOS

1.0

CAPITULO 1: PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE FÍSICA APLICADOS EN RIGGING 1.1 Fuerza (F) 1.2 Peso (W) 1.3 Fuerza de roce “Fricción” 1.4 Fuerzas Dinámicas 1.5 Momento (M) o torque (T): “ Principio de la Palanca” 1.5.1 Principio de Palanca aplicado a grúas 1.5.2 Caso de Palanca y estabilidad 1.5.2.1 Caso de estabilidad hacia atrás 1.5.2.2 Colapso de pluma hacia atrás 1.6 Centro de Gravedad (C.G.) (Reforzamiento de Curso rigger B) 1.6.1 Centro de gravedad (C.G.) en grúas 1.6.2 Cambios de localización del C.G durante la rotación del upperworks 1.6.3 Caso de C.G. en Grúas Pluma Telescópica sobre neumáticos 1.6.4 Caso de C.G. en Grúas sobre orugas 1.6.5 El C.G. en diferentes cargas. 1.7 Teorema de Pitágoras

i ‐iii 1 1 1 1 2 2 2 3 4 4 5 6 8 10 12 13 13 14 15 15 17

2.0

CAPITULO 2: FUERZA EN APAREJAMIENTO 2.1 Fuerzas a partir del centro de Gravedad

18 18

3.0

CAPITULO 3: CONCEPTO DE “MESA DE TRES PATAS” 3.1 Definición del concepto de “mesa de 3 patas”. 3.2 Aplicación del concepto de “mesa de 3 patas”

20 20 20

ÍNDICE DE CONTENIDOS I OBJETIVO II ALCANCE III DEFINICIÓN RIGGER NIVEL A IV RESTRICCIONES PARA RIGGER NIVEL A

3.3

Ejemplo del concepto de “mesa de 3 patas”

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4.0

CAPITULO 4: EFECTO DEL VIENTO 4.1 Introducción 4.2 Definiciones 4.3 Determinación de la velocidad del viento Estándar 4.4 Efecto del viento sobre grúas 4.5 Especificaciones de los fabricantes 4.6 Escala de equivalencia de velocidades

22 22 22 22 23 25 25

5.0

CAPITULO 5: CONDICIONES DEL SUELO PARA EL POSICIONAMIENTO DE UNA GRÚA 5.1 Nociones básicas de mecánica de suelos 5.2 Capacidad de soporte de suelos 5.2.1 Estado de compactación de suelos. Composición y sus niveles de resistencia 5.2.2 Condiciones especiales del terreno y sus efectos: Excavaciones, tuberías, cableríos subterráneos. 5.3 Practicas con grúas

26 26 26 26 28


30


ii

5.3.1 5.3.2 6.0

Operación con grúas en cercanías a muros de fundación de construcciones Operación con grúas en cercanías a pendientes y muros de retención

CAPITULO 6: MANIOBRAS CON GRÚAS EN CERCANIAS A LINEAS ELECTRICAS 6.1 Introducción 6.2 Operación con grúas en cercanías a líneas eléctricas 6.3 Cuadro de distancias mínimas requeridas para operación de grúa en cercanías de líneas eléctricas 6.4 Caso de grúa en contacto con líneas de alto voltaje

35 35 36 38

7.0

CAPITULO 7: DESCRIPCIÓN Y CRITERIOS CON GRÚAS EN TANDEM 7.1 Requerimientos fundamentales para tándem 7.2 Ejemplos de análisis de tándem con 2 grúas

40 40 44

8.0

CAPITULO 8: GRÚAS TELESCOPICAS Y GRÚAS TORRE. 8.1 Grúas todo terreno (Rought Terrain) 8.2 Notas generales de las grúas Grove RT 8.3 Grúas rápidas todo terreno (GMK) 8.4 Notas generales de las grúas Grove GMK 8.5 Grúas torre (Potain, BRP) 8.5.1 Grúas de montaje Automatizado 8.5.2 Grúas de montaje tipo “T 8.5.3 Grúas de montaje tipo “L”

50 50 51 55 55 57 57 59 59

9.0

CAPITULO 9: GRÚAS RETICULADAS (MANITOWOC 4000, 4100, RINGER, 18000) 9.1 Nota generales grúas Manitowoc 9.2 Definiciones 9.3 Manitowoc 4000 9.4 Manitowoc 4100 9.5 Manitowoc 18000

60 60 60 61 61 62

10.0

CAPITULO 10: INTERPRETACION DE PLANOS DE RIGGING 10.1 Elementos básicos de un plano 10.2 Traslado de Medidas a Terreno 10.3 Identificación de Acotados 10.4 Plantas, elevaciones, cortes y perspectivas de un plano de Rigging 10.5 Ejemplo de vistas en un plano de Rigging

64 64 68 68 69 69

11.0

CAPITULO 11: PREPARATIVOS PARA REALIZAR UN “HEAVY LIFT” 11.1 Requerimientos mínimos para realizar un “Heavy Lift” 11.1.1 Chequeo de grúa, carga y aparejo a utilizar para la maniobra. 11.1.2 Preparación del sitio de trabajo 11.2 Información previa a un montaje “Heavy Lift” 11.3 Aplicación: Ejemplo de montaje “Heavy lift” 11.3.1 Descripción de la grúa 11.3.2 Descripción de la carga para montaje 11.3.3 Descripción de ubicación final de la carga montada

72 72 72 72 72 73 73 74 75


31 34

39


iii

11.3.4 11.3.5 11.3.6 11.3.7

Condiciones previas del sitio de trabajo Aparejos utilizados Documentos solicitados para el montaje Montaje final

12.0

CAPITULO 12: PRACTICAS DE RIGGING 12.1 Cables y Aparejos 12.1.1 Cables (repaso Curso Rigger Nivel B) 12.2 Inspección de aparejos: Criterios de remoción. 12.2.1 Inspección de grilletes 12.2.2 Inspección de estrobos 12.2.3 Inspección de Triángulos, Roldanas, Cabezas Separadoras y Eslabones 12.3 Estrobamiento (Repaso de Curso de Riger Nivel B) 12.4 Maniobra Fookes 12.4.1 Elementos de Aparejamiento 12.4.2 Aplicación de Maniobras Fookes 12.5 Uso de Cabezas Separadoras 12.6 Volteo y Verticalización de cargas 12.6.1 Condiciones ideales para un volteo y Verticalización de cargas 12.7 Elementos adicionales para montaje 12.7.1 Tecles 12.7.2 Tira Cables 12.7.3 Winche o Cabrestante 12.7.4 Tanquetas 12.7.5 Poleas y Cuadernales 12.7.5.1 Las Poleas o Roldanas 12.7.5.2 Tipos básicos de Pastecas 12.7.5.3 Fuerza de Fricción o Roce en Sistemas de poleas 12.7.5.4 Ventaja mecánica (V.M.) 12.7.5.5 Velocidad de sistemas de pastecas 12.7.5.6 Carga total 12.7.5.7 Uso de Poleas 12.7.6 Sistemas hidráulicos ocupados en montaje 12.7.7 Portales Gantry Hidráulicos (Mega Lift) 12.7.8 Machinería de terreno 12.7.8.1 Orejas según estándar SK 12.7.8.2 Aplicación de machinas fabricadas para montaje

82 82 82 82 82 83 83 84 86 86 88 89 95 95 97 97 98 100 100 101 101 102 102 103 105 105 106 112 114 117 117 118

13.0

CAPITULO 13: TRANSPORTE DE CARGAS 13.1 Plataformas hidráulicas multi‐ejes 13.2 Plataformas hidráulicas multi‐ejes autopropulsadas 13.3 Camas bajas multi‐ejes, Rampas 13.4 Transporte sobre carros Viga 13.5 Información necesaria para desarrollar un plan de transporte pesado

120 120 124 127 129 130

REFERENCIAS


76 76 78 81

131


I OBJETIVO Calificar al personal de ICSK con los conocimientos necesarios para Diseñar*, Planificar* y Ejecutar maniobras de Izamiento de Carga del tipo Rigger Nivel A, cumpliendo con los requisitos y los estándares de seguridad y calidad de ICSK. II ALCANCE Este curso esta destinado al Rigger Nivel B certificado por ICSK, con al menos 1 año de experiencia como tal y que haya sido recomendado para este curso por su supervisor o Jefe de Área. III DEFINICION DE RIGGER NIVEL A. Rigger Nivel A: Es una persona autorizada para ejecutar las siguientes actividades: 1. Uso de Grúas en tándem 2. Maniobras de izaje sin límite de peso. 3. Maniobras de izaje donde el porcentaje de utilización sea inferior al 100% de la capacidad nominal indicada en las tablas de la grúa. 4. Donde se requiera realizar trabajos de volteo. 5. Donde las interferencias y alturas existentes representen un alto riesgo, previo chequeo del supervisor a cargo. 6. Donde no se conozca o no sea posible conocer el centro de gravedad con exactitud. 7. Donde exista un potencial riesgo de descargas eléctricas 8. Puede realizar trabajos en cualquier tipo de grúa. IV. RESTRICCIONES PARA RIGGER NIVEL A El diseño y planificación de maniobras críticas (definida en el Manual de Rigger Nivel B, punto 5.13) debe ser realizado por el Ingeniero de terreno con las competencias requeridas, Jefe de Área o la U.M.E. No realizará trabajos en tándem que impliquen el uso de 3 o más grúas, sin la supervisión directa del Jefe de Área respectivo o la autorización de la U.M.E. * El Rigger A podrá Diseñar y planificar una maniobra de izaje generando un croquis del diseño inicial para después ser analizado en detalle en conjunto con personal competente de obra y/o la U.M.E, si aplica al caso.


1


Capitulo 1: Principios Fundamentales de Fisica Aplicados en Rigging

2

1. CAPITULO 1: PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE FISICA APLICADOS EN RIGGING En cualquier operación de rigging, en primer lugar es necesario conocer y/o determinar: Fuerzas que actúan en una carga estrobada, Peso de la carga a levantar, Momento o torque (principio de palanca), estabilidad y volcamiento y Centro de Gravedad (C.G.) entre otros temas. Se repasarán algunos conceptos claves que se vieron en el curso Rigger Nivel B junto a la introducción de nuevas definiciones. 1.1 Fuerza (F) (Repaso del Curso Rigger B) Es una acción que tiende a alterar el estado de reposo o de velocidad constante del cuerpo al que se aplica. Todas las fuerzas poseen una magnitud, dirección y sentido, además un punto de aplicación. Las componentes de una fuerza F en las direcciones x e y están representados por Fx y Fy en la figura a continuación: Fx= F cos  ; Fy= F sin 

Esquema de fuerza 1.2 Peso (w) Un caso de fuerza es el peso y corresponde a la fuerza con que la tierra atrae al cuerpo. Es obtenido mediante la multiplicación del volumen por la unidad de peso ó peso especifico del material. W= Volumen x peso especifico Ejemplo 1: Peso de plancha de acero de dimensiones: 6000x 2000x 75, si el peso especifico del acero es: 7800 kg/m³  W= (6x 2x 0.075) m³ x 7800 kg/m³ = 7020 kg o 7 T.M. 75mm

2000mm

6000mm

Figura de Plancha de acero Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 1: Principios Fundamentales de Física Aplicados en Rigging

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Ejemplo 2: El peso (w) de los cuerpos es una fuerza cuya dirección es vertical, el sentido apunta al centro de la tierra y su magnitud está dada por la multiplicación del volumen y el peso específico. El punto de aplicación lo podemos considerar concentrado en el centro de gravedad del cuerpo.

Fuerza aplicada a objeto 1.3 Fuerza de roce “Fricción”. La fricción tiende a impedir el movimiento relativo entre dos cuerpos en contacto. Considerando un bloque de peso W en reposo sobre un plano horizontal y donde ambas superficies de contacto están secas. Cuando una fuerza P horizontal se aplica al bloque, la fuerza de fricción F se desarrolla dentro y paralelo a la superficies de contacto en la dirección opuesta a la dirección de la fuerza aplicada P. La magnitud de la F depende del coeficiente de fricción estática s Donde F máx. =sN De la figura siguiente, si P es pequeña, el bloque no se moverá. A medida que aumenta el valor de la fuerza P, entonces la fricción F también aumenta al máximo valor Fm. Al aumentar la fuerza aplicada P, el bloque comenzará a moverse y la magnitud de la fricción Fm a disminuir a un valor inferior llamada Fk, que es un valor constante conocido como fricción cinética k.

Fricción en objeto bajo carga aplicada P. Por lo tanto se diferencian la fricción estática s (antes de comenzar a mover un objeto) y la fricción cinética k (una vez que comienza a moverse). El coeficiente de fricción estática del objeto en contacto con el plano es más alto que el coeficiente de fricción cinética. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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1.4 Fuerzas Dinámicas Las cargas dinámicas se asocian con las masas de los cuerpos sometidas a cambios en el movimiento, ya sean aceleraciones o desaceleraciones. Algunas fuerzas dinámicas aplicadas a grúas se producen por ejemplo cuando una grúa inicia la elevación de su gancho, en los desplazamientos, giros, o durante el movimiento del contrapeso. Estas fuerzas actúan en el CG de todas las masas del sistema que está experimentando la aceleración y desaceleración. En una maniobra de izaje (Rigging), 6 son las condiciones que pueden crear cargas dinámicas críticas, estas son: 1) Cuando se recoge una carga súbitamente desde un estado de reposo. 2) Al detener bruscamente una carga que se está bajando. 3) Cuando una carga se cae en caída libre; la aceleración es retardada por la fricción en las poleas. 4) Impactos con otros cuerpos 5) Sismos 6) Ráfagas de viento Es importante mencionar que las tablas de carga de las grúas no consideran efectos de cargas dinámicas. 1.5 Momento (M) o Torque (T): “Principio de la Palanca” Se llama momento al producto del largo de un brazo (distancia) por una fuerza perpendicular al mismo brazo.

Momento M = F x l En el caso de que la fuerza no sea perpendicular al brazo (Ver fig. siguiente) se toma el largo de brazo que resulte de proyectar la distancia D sobre la perpendicular a la fuerza.




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Ejemplo 3: 1000 libras de carga se aplican a una pluma de 40‘de largo que posee un ángulo de 60 grados. Determinar el momento en el punto inferior O de la pluma. La distancia perpendicular de O a la línea de acción de la fuerza de 1,000 libras es:

1.5.1 Principio de Palanca aplicado a grúas El principio de palanca para levantar cargas, está basado en el concepto de momento o torque.

Aplicado a la grúa tenemos:




6

Es el mismo principio que el anterior

1.5.2

Caso de Palanca y estabilidad

En la sección anterior se vio que la grúa ejerce palanca sobre la carga (su peso x la distancia de su C.G al eje de volcamiento), pero la carga también ejerce palanca sobre la grúa (el peso de la carga x la distancia de su C.G al eje de volcamiento). Una grúa móvil es estable cuando la palanca sobre la carga es mayor que la palanca sobre la grúa. Pero para levantar la carga, la palanca de la grúa debe ser mucho mayor que el de la carga.

Estable cuando: (Peso grúa x A) > (peso carga x B) Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Estable cuando: (Peso grúa x A) > (peso carga x B)


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1.5.2.1 Caso de Estabilidad hacia atrás Estabilidad hacia atrás es la resistencia de la grúa al volcamiento (tipping) en la dirección hacia atrás. Es muy importante contar con la estabilidad atrás porque cualquiera de las siguientes situaciones puede causar el vuelco de la grúa en esta dirección. Al levantar una carga y detenerse repentinamente, se produce un momento que causa el sacudimiento suficiente para desplazar el CG mas alla d el eje de volcamiento.

Eje de volcamiento

Desplazamiento de la grúa sobre terreno inclinado usando plumas largas pueden mover el CG más allá del eje de volcamiento.

Eje de volcamiento Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


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El efecto del viento sobre la pluma puede anular el efecto normal del peso de la pluma, pudiendo desplazar el CG más allá del eje de volcamiento.

La descarga brusca de un equipo puede generar la reacción hacia atrás de la grúa moviendo el CG más allá del eje de volcamiento. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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1.5.2.2 Colapso de la pluma hacia atrás Es bastante común este accidente y las causas más típicas son: 1. En la operación de la grúa utilizar un ángulo de pluma mayor al indicado por el fabricante en la tabla de carga. 2.

Repentino movimiento de avance de la grúa, puede causar el colapso hacia atrás si posee un ángulo de pluma crítico.

3. El gancho de carga es fijado a la parte inferior de la pluma y es levantada la pluma.




4.

Cuando la pluma opera al radio mínimo y la carga es bajada en forma violeta al piso.

5.

Altas velocidades de viento

6.

Partida o parada puede producir el efecto columpio.


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12

1.6 Centro de Gravedad (C.G.) (Reforzamiento del Curso Rigger B) El centro de gravedad (CG) de un cuerpo es aquel punto sobre el cual el peso del cuerpo, se podría considerar concentrado para todas las orientaciones del cuerpo. El centro de gravedad es el lugar donde, en teoría, corresponde al centro de todo el peso del objeto concentrado y donde el objeto estará en equilibrio cuando se levanta. Para izaje de cargas, el CG del objeto debe estar siempre en la línea por debajo del gancho.

Las estadísticas de los accidentes en el lugar de trabajo indican que, la mayoría son causados por desconocer o no entender que, cuando una carga es levantada, el centro de gravedad (CG) de la carga se situará verticalmente por debajo del gancho (“carga aplomada”), independiente del aparejamiento que tenga para lograr que el cuerpo esté equilibrio.

Para todos los casos, el CG y peso debe ser entregado por el fabricante.



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1.6.1 Centro de gravedad (C.G) en grúas La ubicación del centro de gravedad de una grúa móvil dependerá del peso y el lugar de sus componentes más pesados. Se debe tener presente el efecto de: La pluma, bastidor, cabina y contrapeso.

C.G. Pluma

C.G. Maquinaria incluyendo contrapeso.

C.G. Base de soporte C.G. Base de soporte

1.6.2 Cambios de localización del C.G durante la rotación del upperworks Debido a la rotación de la parte superior de la grúa, la localización del C.G de la grúa cambia, esto implica que la distancia del C.G al eje de volcamiento también cambia.




Cambio de localización del centro de gravedad en la rotación.

1.6.3 Caso de C.G. en Grúas Pluma Telescópica sobre neumáticos

Eje Volcamiento


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1.6.4 Caso de C.G. en Grúas sobre orugas Debido a que el C.G de las orugas y Carbody está casi en el centro de rotación (centro pin) no se modifica mayormente la ubicación del C.G de la grúa cuando gira. Esto no implica que necesariamente haya igualdad de capacidad en los 360º de rotación.

1.6.5 El C.G. en diferentes cargas. Siempre es importante en el manejo de cargas, que éstas sean estables. Una carga estable, es aquella en la cual el centro de gravedad de la carga está directamente bajo el gancho principal de la grúa y por debajo del punto de amarre del aparejamiento. Una carga suspendida estará siempre en movimiento, de tal modo que el centro de gravedad estará debajo del punto de soporte. La estabilidad al izar una carga, se obtiene alineando el gancho de la grúa con el C.G. de la carga. Así, dicha carga que es estrobada por encima y a través del centro de gravedad, será estable y no tenderá a volcarse, caerse o deslizarse fuera de los estrobos. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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En objetos (cargas) que tienen forma, estructura y material uniforme o de similares características, no hay problema para determinar donde se encuentra el centro de gravedad, a menudo se encuentra en el centro geométrico del objeto o estructura. Sin embargo, en cargas de formas extrañas con partes o secciones dispares o desiguales (irregulares o asimétricas), donde no se puede determinar fácilmente el centro de gravedad, el fabricante o proveedor del equipo o estructura (carga), debe entregar la ubicación exacta del C.G. Una manera empírica de determinar el C.G. es la de levantar con el gancho sobre ese punto estimado y corregir mediante tanteo, moviendo la carga suspendida, ajustado las eslingas o estrobos. Recordar: La carga siempre se inclinará hasta que el centro de gravedad esté directamente debajo del gancho de la grúa que la levanta, éste es un concepto fundamental sobre el cual debe basarse para manejar cargas. Cuando el centro de gravedad está más cerca de un punto de amarre o de sujeción de la eslinga que del otro, los ramales de las eslingas o estrobos tendrán una longitud distinta, lo cual significa que sus ángulos y cargas serán también desiguales. Si una carga se inclina cuando se está izando y no es corregida, entonces un ramal de la eslinga sufrirá un aumento en la carga, y la carga del otro ramal disminuirá. Si cualquier carga se inclina más de 5 grados después de ser izada desde el suelo, debe ser conducida de nuevo a tierra y ser reestrobada. Es importante, asegurarse que los puntos de izaje de una carga, estén más arriba y no debajo del C.G., ya que el C.G. siempre tiende a moverse al punto más bajo posible. Esta precaución es aplicable especialmente cuando se levanten cargas de la base de cualquier objeto que tenga una tendencia a volcarse o caerse. La mayor estabilidad se logra cuando los ángulos de las eslingas son mucho mayores que el ángulo formado entre el plano del soporte y la línea por donde pasa el centro de gravedad. Este tipo de carga debe ser atada o amarrada más arriba del centro de gravedad, ver la siguiente figura. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Casos de cargas estable e inestable. 1.7 Teorema de Pitágoras. En un triángulo rectángulo, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos. Recuerda: Este Teorema sólo se cumple para triángulos rectángulos.

Ejemplo 4: Encontrar el valor de “a“ si b= 3 , c= 4. 3 25

4

25 √

√25


5

Por lo tanto a

5


Capitulo 2: Fuerzas en Aparejamientos

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2. CAPITULO 2: FUERZA EN APAREJAMIENTO 2.1 Fuerzas a partir del centro de Gravedad Al levantar verticalmente una carga, esta será compartida de igual manera sólo si el centro de gravedad está a la misma distancia de los puntos de izaje. Ejemplo 1: Si el peso de la carga es 10 Ton., entonces cada estrobo soportará 5 Ton.

Ejemplo 2:



Capitulo 2: Fuerzas en Aparejamientos

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Ejemplo 3: Cuando el centro de gravedad no está a una misma distancia de los puntos de izaje, el estrobo y los accesorios no cargarán de igual manera. El estrobo más cercano al centro de gravedad soportará una mayor proporción de la carga.



Capitulo 3: Concepto de Mesa de tres Patas

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3. CAPITULO 3: CONCEPTO DE “MESA DE TRES PATAS” 3.1 Definición del concepto de “mesa de 3 patas”. Una mesa de tres patas nunca cojea, las patas siempre se apoyan en el mismo plano. El concepto de la “mesa de 3 patas” tiene un fundamento puramente geométrico y no físico. Primeramente es necesario tener como noción de plano a aquella superficie en el espacio como por ejemplo el piso de la casa, una cancha de futbol, la pagina del cuaderno, etc. Tres puntos cualesquiera siempre son coplanarios, es decir, pueden estar contenidos en un mismo plano. Por esta razón no cojean las mesas de tres patas, este mismo concepto es aplicado a las maniobras de izaje cuando se levanta una carga estrobada al gancho de una grúa. Ejemplos del este concepto son los trípodes universales usados como elementos de moldaje en los trabajos civiles o los trípodes de las cámaras fotográficas. Una cuarta pata (o una cuarta línea de carga enfocándose en una maniobra de izaje), no daría más estabilidad a la carga sino al contrario, haría que cada vez fuera necesario tomar medidas para que no se desestabilizara. Estas medidas indican que la carga debe estar muy equilibrada al momento de ser izada y durante todo el tiempo que dure la maniobra. 3.2 Aplicación del concepto de “mesa de 3 patas” A continuación se muestra una aplicación, y corresponde a un aparejo desarrollado para el montaje de virolas. En este caso se necesitaba izar las cargas lo más nivelado posible, dada la exactitud que requerían para el calce con las piezas en donde debían ir montadas. Un desequilibrio significaba un mal calce y la consiguiente dificultad para soldar y fijar definitivamente la pieza.



Capitulo 3: Concepto de Mesa de tres Patas

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Uso de elemento separador de geometría triangular, con el fin de generar el efecto “mesa de tres patas”, y lograr la mayor estabilidad al momento de izar la carga, logrando repartirla equitativamente en cada una de sus tres líneas de estrobos principales que nacen en el gancho de la grúa. 3.3 Ejemplo del concepto de “mesa de 3 patas” Para levantar la parte inferior de una grúa sobre orugas de un peso de 50 toneladas, es necesario utilizar 4 líneas de estrobos de igual tamaño como se muestra en el siguiente diagrama. Se debe determinar el tamaño del estrobo H = 25’ W = 28' X = 16’ L 14 8 29.7 pies √25 Fuerza = F (50 / 4) x (L / H) = 14.8 toneladas por línea EN LA PRÁCTICA se debe considerar el peso de la carga total sólo por dos estrobos mientras que los otros dos sólo la equilibran. F = (50 /2) x (L / H) = 29.7 toneladas Solución  Usar 4 estrobos de 2 " x 30' de largo, 6x37 IWRC Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 4: Efecto del Viento

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4. CAPITULO 4: EFECTO DEL VIENTO 4.1 Introducción Este capítulo menciona la importancia que el efecto del viento puede llegar a tener sobre las maniobras con grúa y de cómo llegar a obtener mediante calculo, los valores que determinan la criticidad de una maniobra de montaje empleando criterios establecidos. Se debe entender que todos los cálculos prácticos son aproximados cuando se relacionan con el viento debido a su dirección y velocidad variables. Es imprudente tratar este tema con ligereza, ya que bajo ciertas circunstancias el viento puede causar daños irreparables tanto a la propiedad como a las personas que trabajan en las distintas faenas de montaje. Lo anterior cobra especial importancia con los equipos modernos con plumas de más de 100m de longitud, levantando grandes pesos con superficies expuestas al viento de más de 200 m². La velocidad del viento aumenta considerablemente con la altura sobre el suelo. Es así que la velocidad standard se mide en 30pies 10m sobre el suelo. Para todos los estudios de rigging que se realicen, se debe considerar el viento máximo real a la altura de la carga o a lo menos a los 2/3 de la altura de la pluma. Esta demás decir que se requiere el uso de anemómetros calibrados en las faenas de ICSK. 4.2 Definiciones En relación al volcamiento y/o falla estructural se tienen dos casos básicos: 4.2.1 Viento lateral: Puede llegar a volcar grúa o quebrar la pluma si se tienen grandes superficies expuestas al viento combinando plumas altas fuertemente cargadas. 4.2.2 Viento sobre la carga: Puede causar el volcamiento de una grúa con pluma alta, muy cargada y con una gran superficie expuesta al viento. La fuerza que genera el viento se considera como si estuviera aplicada en la punta de la pluma y genera un momento volcante que se traduce en una disminución de la capacidad de carga de la grúa que se descuenta de las tablas de capacidad de carga correspondiente. 4.2.3 Viento frontal sobre la pluma: Se considera que se aplica a la mitad de la altura de la pluma y su efecto se traduce en una disminución de la capacidad de carga de la grúa. Se estima mediante formulas empíricas aproximadas dependiendo el tipo de pluma, telescópica o reticulada. 4.3 Determinación de la velocidad del viento estándar. Para determinar la velocidad del viento se debe utilizar un anemómetro a una altura próxima a la altura de trabajo. En algunos casos se puede instalar el anemómetro en la misma grúa con el indicador dentro de la cabina. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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4.4 Efecto del viento sobre grúas La carga de viento sobre la grúa puede ser crítica dependiendo de algunos factores como la longitud de la pluma, el ángulo de pluma, el volumen de la carga, la dirección y la velocidad del viento. Algunos casos de efecto del viento sobre una grúa, de acorde a las definiciones del punto 4.2, son: a) Viento lateral sobre la carga y la pluma: La figura muestra que la resistencia de la pluma de la grúa se encuentra más afectada por cargas de viento, cuando la dirección del viento actúa sobre el costado de la grúa. El efecto del viento sobre los costados de la carga puede hacer que la carga gire más allá del pasador de la articulación de la pluma. Esta condición puede dar por resultado la aplicación de fuerzas excesivas de carga lateral a la pluma, pudiendo causar el vuelco de la grúa o el desplome de la pluma. b) Viento desde atrás sobre la carga y la pluma: La estabilidad hacia adelante se ve afectada cuando el viento proviene desde atrás de la pluma. El viento genera una fuerza sobre la pluma y sobre la carga, generando un momento que se adiciona al momento de vuelco de la grúa y tiene el mismo efecto de adicionar carga al gancho. Además, el efecto del viento desde atrás sobre la carga, provoca una fuerza horizontal que genera como consecuencia el aumento del radio de carga reduciendo la capacidad de la grúa. Esta condición representa un riesgo de sobrecarga, pudiendo causar el vuelco de la grúa o el desplome de la pluma.




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c) Viento frontal sobre la carga y la pluma: La estabilidad hacia atrás es un factor crítico cuando el viento es frontal y cuando la pluma está en su ángulo máximo o próximo a éste (radio mínimo). Esta condición puede generar en la grúa volcamiento hacia atrás. La grúa puede volcarse o la pluma puede desplomarse si no se evita esta condición. El efecto del viento sobre la carga reacciona sobre la punta de la pluma creando una condición de tipping (volteo) hacia atrás. El efecto del viento es crítico con cargas livianas y de grandes superficies como son planchas y ductos en general, en que la acción del viento puede provocar una pérdida de control generando movimientos descontrolados de la carga e incluso choques de la misma con la pluma, pudiendo causar el colapso de la grúa. Estos aspectos del montaje deben ser considerados por una persona competente, a cargo del montaje. Cuando para un montaje se pronostican vientos cercanos al límite indicado por el fabricante de la grúa o, cuando la superficie bélica de la carga expuesta al viento es alta, se debe desarrollar una memoria de cálculo que apoye la maniobra. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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4.5 Especificaciones de los fabricantes Los fabricantes de grúas especifican en la tabla de carga o en las notas generales que: (1) Se debe reducir la capacidad en condiciones ventosas, e incluso pueden recomendar una velocidad de viento de “detención”, es decir, velocidad en la cual se debe dejar de operar la grúa. (2) Un valor máximo de velocidad del viento, bajo el cual las tablas de carga son válidas. (3) El viento sobre la carga a levantar no está considerado dentro de las tablas de carga, razón por la cual se debe preferir realizar un montaje en horas del día en las cuales la velocidad de las ráfagas de viento sean menores. En la mayoría de los casos, cuando la velocidad de viento excede los 48 Km/hr, se debe detener la operación. El viento afecta tanto la grúa como la carga, reduciendo la capacidad normal de la grúa.

Nunca realice una maniobra con el 100 % de capacidad si existe viento. Actuar con precaución cuando el izaje sea en condiciones de viento moderadas de 32 Km/hr. Es aconsejable evitar manejar cargas que presentan grandes superficies expuestas al viento, en días ventosos. El resultado podría ser la pérdida de control de la carga. 4.6 Escala de equivalencia de velocidades 1m/s = 3.6 km / hora (km/h) 1m/s = 2.237 milla /hora (mi/h) 1m/s = 1.944 nudos (Kt) Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 5: Condiciones del Suelo para Posicionamiento de una Grúa

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5. CAPITULO 5: CONDICIONES DEL SUELO PARA POSICIONAMIENTO DE UNA GRÚA 5.1 Nociones básicas de mecánica de suelos En este capítulo se entregan nociones básicas de mecánica de suelo relacionado a las condiciones óptimas para posicionar una grúa para realizar un izaje. Algunas definiciones de importancia son las siguientes: Densidad de suelo: Corresponde a la cantidad de masa de suelo contenida en una unidad de volumen, por ejemplo una piedra es más densa que un corcho. Permeabilidad: Es la capacidad del suelo para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. Generalmente la permeabilidad de un suelo se da según su estructura, esta se define según los porcentajes de arenas, arcillas y limos que tenga. Ejemplos de suelo permeable son los compuestos de arena, ya que tienen mayor porosidad, es decir, espacios de aire por donde puede infiltrar el agua. En cambio la arcilla con el agua se dilata, no permitiendo la infiltración, en este caso se tiene un suelo impermeable. En forma genérica los materiales que componen la corteza terrestre son clasificados como suelo y roca. Suelo: Agregado natural de partículas minerales, separables por medios mecánicos de poca intensidad como agitación en el agua o efectuar presión con la mano. Roca: Agregado de minerales unidos por fuerzas cohesivas poderosas y permanentes. Los suelos más comunes se clasifican de manera más específica como sigue: Arenas y/o gravas: Que corresponden a agregados de fragmentos granulares desunidos o redondeados de rocas o minerales. Si los fragmentos son menores a 2 mm son arenas, luego en escala seguirán las gravillas, gravas y bolones. 5.2 Capacidad de soporte de suelos 5.2.1 Estado de compactación de suelos. Composición y sus niveles de resistencia Es indispensable conocer las características del suelo sobre el cual se aplicarán cargas derivadas de las maniobras de montaje. Se debe prever el asentamiento (compresión y deformación del suelo) o la falla por capacidad de soporte. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 5: Condiciones de Suelo para Posicionamiento de grúas

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Las fallas se clasifican como sigue: Falla por corte general: Se produce una falla súbita y catastrófica provocando un abombamiento o hinchamiento en torno al elemento que genera la presión sobre el suelo. Esta falla es típica de arenas densas o arcillas rígidas. Superficie de falla en Superficie de falla en el suelo el suelo Falla por corte local: Es una falla parecida a la de corte general pero menos catastrófica en la que el abombamiento o hinchamiento en torno al elemento debido a la falla no se desarrolla completamente. Esta falla se da en suelos de tipo granular de densidad media. Superficie de falla en el suelo

Falla por punzonamiento: Se observa un enterramiento del elemento generador de la carga sin producir abombamiento solo pequeñas grietas en torno al elemento. Este tipo de falla se da en suelos sueltos. Superficie de falla en el suelo Para constatar si una grúa puede o no posicionarse y operar sin problemas sobre determinados suelos, se debe determinar la capacidad de soporte del suelo y calcular la carga transmitida al suelo (kg/cm²). Si no se dispone de valores obtenidos a través de mecánica de suelo, se pueden tomar como aproximación, los valores de presiones admisibles al piso de la tabla siguiente. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Tabla de capacidad de soporte de suelos Naturaleza del terreno Presiones admisibles kg/cm² Roca dura, roca primitiva 20 a 25 Roca blanca (toba, arenisca, caliza, etc) 8 a 10 Tosca o arenisca arcillosa 5 a 8 Grava conglomerada dura 5 a 7 Grava suelta o poco conglomerada 3 a 4 Arena de grano grueso 1,5 a 2 Arcilla compacta o arcilla con arena seca 1 a 1,5 Arena de grano fino 0,5 a 1 Arcilla húmeda 0,5 Fango o arcilla empapada 0 5.2.2 Condiciones especiales del terreno y sus efectos: Excavaciones, altura crítica y tuberías y cableríos subterráneos. Excavaciones: Las excavaciones son un caso particular de los taludes, en los cuales además del análisis de estabilidad, se debe agregar el estudio de estabilidad del fondo de la excavación y la determinación de la altura crítica de la excavación. Estabilidad del fondo de la excavación

El esquema presenta una excavación con una posible falla de fondo, las líneas curvas representan el plano por donde se desplazaría el terreno en caso de falla. Para determinar la estabilidad del fondo de la excavación, se debe determinar la presión que ejerce el bloque de suelo sobre el fondo (representado por las líneas punteadas en el esquema), la presión no debe sobrepasar la capacidad de soporte del fondo. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Altura crítica Corresponde a la altura máxima sobre la cual podría generarse un desplazamiento de la cuña generada por la esquina “a” de la figura y la diagonal proyectada “c‐b” en un ángulo de 45°+F/2, siendo F el ángulo de fricción interna del suelo (propiedad del suelo que arroja en estudio de mecánica de suelos). Esta altura se calcula en base a las propiedades mecánicas del suelo. La carga debe ser instalada como máximo en el punto b.

Tuberías y cablerío subterráneos En el caso de existir tuberías subterráneas y banco de ductos, estas al deformarse pueden generar asentamientos instantáneos en la superficie, por esto es necesario tener presente lo siguiente:  Tuberías Flexibles Pueden ser de PVC o HDPE, permiten cierta deformación antes de llegar a la ruptura, se diseña considerando una deformación máxima de un 5% de su diámetro, esto determina la profundidad y compactación del relleno en su instalación. Deformación de Tubería por carga  Tuberías rígidas Pueden ser de cemento comprimido, son indeformables por lo que soportan completamente la carga sin transmitirla lateralmente al suelo de relleno como el caso anterior y tienden a concentrar la carga debajo del tubo rígido, su falla es frágil por lo que el asentamiento superior puede tender a ser instantáneo ante la aplicación de una carga. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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La carga aplicada en la superficie se distribuye a medida que se profundiza en el terreno, formando una pirámide en un ángulo de 45° como se muestra en la figura. A medida que más se profundiza con la tubería, menos carga viva aplicada en la superficie recibe la tubería.

Tubería sometida a Carga viva en suelo superior

5.3 Practicas con grúas El terreno donde se ubique la grúa debe estar nivelado, compactado y estable lo suficiente para soportar el peso de la grúa y su carga sin peligro de colapso o hundimiento.

Las grúas deben posicionarse sobre suelo nivelado, compactado y estable. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Si el terreno es blando, se utilizará una base especial (mats) especialmente fabricado para la grúa. Los mats, plataformas de acero, de madera o de concreto tendrán que ser usados para distribuir las cargas bajo la grúa u outriggers, para asegurar que el terreno no presente hundimiento. Las bases de madera son también útiles usando grúas sobre orugas y grúas de alto tonelaje. En el caso de una grúa sobre oruga, las bases colocadas bajo el final de las pistas de orugas reducirán la tendencia de hundimiento cuando se presente terreno blando. Mats de hormigón bajo orugas de grúa 5.3.1 Operación con grúas en cercanías a muros de fundación en construcciones Cuando una grúa es posicionada en las proximidades de un muro, el diseño de las instalaciones usualmente no es controlado mediante la capacidad de carga del suelo, sino por la presión que el muro puede sostener. Estos muros están diseñados para sostener la presión lateral de la tierra más una tolerancia nominal por tráfico adyacente. El peso de una grúa puede agrietar o hacer colapsar un muro. La mejor solución es mantener una grúa a la distancia suficiente tal que impida el aumento de presión sobre el muro. En la figura mostrada Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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a la derecha, se indica la proporción de 1,5 veces la altura del muro, como la distancia que debe tener la grúa al muro lateralmente. También es aplicable la relación 1 a 1. En situaciones en que una maniobra exija posicionar una grúa más cerca de la distancia sugerida, se deberán utilizar distribuidores de carga y calcular la resistencia del muro. En condiciones especiales, las que deben ser previamente analizadas y calculadas, se pueden utilizar los muros para instalar una plataforma de trabajo temporal para la grúa.

Mediante el uso de una plataforma de trabajo, se posicionaron los outriggers sobre la vertical del muro y fue posible desplazar los 250 ton de esta grúa, lo suficiente para lograr izar las vigas. Instalación de una grúa sobre un muro de fundación mediante una plataforma de trabajo.




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Algunas plataformas altas requieren de una rampa de acceso que permita que la grúa suba a la posición de trabajo. El acceso de la grúa desde el suelo considera una rampa a un determinado ángulo para llegar a la plataforma, en donde la unión de la rampa y la plataforma necesitan una atención especial. A medida que la grúa se acerca a la parte superior de la rampa, el borde de la zapata de la oruga estará en el aire encima de la cubierta hasta una determinada distancia de la oruga , y en un momento dado, el peso completo de la grúa se concentrará sobre la cubierta de la rampa. Una rampa de acceso de madera, fue construida para esta grúa sobre orugas, permitiéndole posicionarse 1m sobre el nivel del piso. La siguiente figura sugiere una posición de trabajo segura para una grúa en las proximidades a un muro de contención.

Posición de grúa cerca de muro de retención.




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Se debe contar con una persona capacitada que diseñe e instale este tipo de soluciones en terreno. Existen varias soluciones prácticas posibles para estos problemas, dos de ellos se muestran en la figura siguiente.

Dos maneras de llevar una grúa muy cerca de un muro de retención

5.3.2 Operación con grúas en cercanías a pendientes En operaciones cercanas a pendientes o taludes, la grúa debe ser posicionada a una distancia apropiada a la pendiente. Si la grúa está más cerca de lo sugerido, estará sobre un área de suelo inestable donde se podría producir una falla del suelo y eventualmente un volcamiento de la grúa.

Cercanía de grúa a una pendiente Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 6: Maniobras con grúas en cercanías a líneas eléctricas

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6. CAPITULO 6: MANIOBRAS CON GRÚAS EN CERCANIAS A LINEAS ELÉCTRICAS 6.1 Introducción Este capítulo recopila información sobre operaciones de grúas en cercanía a líneas eléctricas. El contacto de una grúa o de su carga con alto voltaje, es uno de los accidentes más peligrosos asociados a las grúas. Por lo tanto se debe disponer de procedimientos operativos para prevenir el contacto eléctrico. Se debe evitar la operación con grúas en las cercanías de líneas eléctricas, ya que es una práctica extremadamente riesgosa. El rigger debe verificar y constatar las distancias mínimas indicadas en el Cuadro del punto 6.3, tanto por la grúa, línea de carga, o la carga misma, de manera que no exista la posibilidad de que se genere un camino conductor de electricidad por alguna de estas vías. Las grúas no deberán usarse para izar materiales almacenados bajo líneas de energía eléctrica, a menos que cualquier combinación de pluma, carga, línea de carga, o componentes de la grúa NO entre en la zona prohibida de la figura mostrada.

Evitar esta área

a) Zona Prohibida

No es recomendable el uso de grúas en áreas donde puedan ser electrificadas con líneas de energía eléctrica.

b)

Zona de peligro para grúas y cargas izadas en cercanía a líneas eléctricas Cualquier cable aéreo se considera como una línea energizada a menos que, personal autorizado por el propietario de la línea o de la compañía eléctrica, indique que no está energizada. Lo anterior también es aplicable a los casos en faena donde el cliente propietario de la línea eléctrica asegure que no esté energizada y el Ingeniero a cargo de la maniobra, compruebe personalmente que la línea eléctrica está con todos los dispositivos de seguridad y se mantenga con el dispositivo de bloqueo durante toda la maniobra. Los operadores de grúa no deberán confiarse de los recubrimientos que protegen las líneas eléctricas Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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6.2 Operación con grúas en cercanías a líneas eléctricas Existen 3 condiciones a considerar cuando se operan grúas cerca de líneas de energía eléctrica, estas son las siguientes: (a) Líneas eléctricas sin tensión y líneas de tierra Esta es la mejor condición para realizar la operación. Se descarta el peligro de daño o muerte por electrocución. En este caso se debe asegurar la desenergización de las líneas eléctricas y cumplir los siguientes requisitos: 1) La compañía de energía, propietario o mandante en el caso de las faenas, deberá desenergizar las líneas. 2) Las líneas deberán estar visiblemente conectadas a tierra para evitar retornos eléctricos y su localización en terreno deberán estar marcadas apropiadamente. 3) La necesidad de aterrizar las líneas eléctricas la determinará el servicio eléctrico o propietario de la línea eléctrica. 4) Una persona calificada que represente al servicio eléctrico o propietario de la línea eléctrica, verificará los pasos anteriores y deberá certificar que se hayan desenergizado las líneas. 5) Se deberán instalar señaléticas visibles en la estación del operador y cercanos a la grúa advirtiendo los daños serios por electrocución que pueden ocurrir a distancias menores que las indicadas en el “Cuadro de distancia mínima requerida para operación con grúas en cercanías de líneas eléctricas”, del punto 6.3.

Zona de peligro para grúas y cargas izadas en cercanía a líneas eléctricas c)




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Zona prohibida para operación con grúas. Ver cuadro de distancia mínima requerida para operación con grúa (ASME B30.5), del punto 6.3. (b) Líneas eléctricas energizadas y grúa operando a menos distancia que la longitud de la pluma totalmente extendida. Se deben considerar los siguientes aspectos que tienen por objetivo minimizar los riesgos de daños de electrocución como resultado del contacto entre líneas eléctricas y grúas. 1) Debe existir una adecuada coordinación en terreno entre el encargado del área o proyecto (a cargo de la grúa) y el servicio eléctrico (o encargado de la línea eléctrica) para establecer los procedimientos de seguridad. 2) Se deberá mantener en todo momento la distancia mínima, entre las líneas eléctricas y la grúa o carga o líneas de carga, según la especificación ASME B30.5 del cuadro de distancia mínima requerida para operación con grúa. 3) Cuando se requiera controlar la carga con vientos o líneas auxiliares, se deberán usar líneas no conductoras de electricidad. 4) Deberá existir una persona calificada cuya única responsabilidad sea verificar la distancia mínima requerida entre las líneas eléctricas y la grúa y/o el equipo izado. Esta persona debe estar en constante contacto con el operador de la grúa y el encargado de la maniobra. 5) Durante el tiempo que dura la maniobra en las cercanías de las líneas eléctricas, NINGUNA PERSONA AJENA A LA MANIOBRA deberá tocar la grúa o la carga a menos que una persona calificada indique lo contrario. 6) Las operaciones de pluma por sobre líneas eléctricas son extremadamente peligrosas debido a los múltiples puntos de contacto y a la percepción de la distancia que tiene el operador desde abajo. El operador deberá evitar operar la grúa con o sin carga cuando esté en esta condición. 7) Ocasionalmente, el viento sobre las líneas eléctricas puede provocar movimientos horizontales y verticales, los cuales se traducen en distancias que se deberán agregar a las distancias mínimas especificadas en el “cuadro de distancia mínima requerida para operación con grúa.” 8) Se deberán instalar señaléticas visibles en la estación del operador y cercanas a la grúa advirtiendo los daños serios por electrocución que pueden ocurrir a distancias menores que las indicadas en la tabla de “distancia mínima requerido para operación con grúas”. Está prohibido en ICSK, la operación con grúa dentro de la zona prohibida, ver figura anterior. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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(c) Grúa desplazándose sin carga con la pluma reclinada. 1) Mientras se desplace una grúa con o sin carga, la distancia mínima requerida será la especificada en la especificación ASME B30.5 del “cuadro de distancia mínima requerida para operación con grúa.” 2) Se deben considerar los efectos del movimiento de la grúa y su pluma debido al terreno o la velocidad, cuando se planeen desplazamientos de grúa. 6.3 Cuadro de distancias mínimas requeridas para operación de grúa en cercanías de líneas eléctricas A continuación se presenta el cuadro que indica la distancia mínima entre una grúa y líneas eléctricas dependiendo del voltaje que posean las líneas eléctricas. Voltaje Normal , kV (Fase a Fase)

Distancia Mínima Requerida

ft (m) [nota1]

Operación con grúas cercana a líneas de alto voltaje Hasta 50 Sobre 50 hasta 200 Sobre 200 hasta 350 Sobre 350 hasta 500 Sobre 500 hasta 750 Sobre 750 hasta 1000

10 15 20 25 35 45

Desplazamiento de grúa con o sin carga y pluma o mástil inclinado Hasta 0,75 4 Sobre 0,75 hasta 50 6 Sobre 200 hasta 350 10 Sobre 350 hasta 500 16 Sobre 500 hasta 750 20

Fuente: Norma ASME B30.5 Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK

(3,05) (4,60) (6,10) (7,62) (10,67) (13,72) (1,22) (1,83) (3,05) (4,87) (6,10)



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6.4 Caso de grúa en contacto con líneas de alto voltaje El operador NUNCA debe abandonar la grúa a menos que sea absolutamente necesario. Si el operador decide abandonar la grúa, debe saltar lejos con ambos pies a la vez. Nunca debe bajar caminando permitiendo que una parte de su cuerpo entre en contacto con el suelo mientras otra parte este en contacto con la grúa.

NO

SI

Contacto de grúa con líneas de alto voltaje. El contacto con alto voltaje derivará en un flujo de corriente eléctrica bajo la pluma y a través de la grúa hasta el suelo. El suelo estará energizado con alto voltaje debajo de la grúa, decreciendo a medida que se aleja de ésta. Debido al peligro de la diferencia de voltaje en el suelo, el operador debería salta con los pies juntos y manteniendo su equilibrio. No deberá realizar pasos largos debido a la diferencia de voltaje, ya que es posible que un pie esté en un área de alto voltaje y el otro pie en un área de menos voltaje. La diferencia de voltaje entre ambos, podría causarle la muerte. Por esta razón se recomienda NO ABANDONAR LA GRÚA.

Anillos de voltaje alrededor de la grúa Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 7: Descripción y Criterios de grúas en Tándem

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7. CAPITULO 7: DESCRIPCIÓN Y CRITERIOS DE GRÚAS EN TANDEM Se dice que dos o más grúas trabajan en TANDEM cuando se levanta un mismo objeto con dos o más grúas. Cabe mencionar que el “Rigger A “sólo podrá realizar maniobras en tándem con un máximo de 2 grúas. Para maniobras con más de 2 grúas se requerirá la Supervisión directa del Jefe de Área y/o personal competente capacitado. Cuando se realiza una operación con grúas en tándem, el riesgo es más del doble que en un izaje con una grúa, y su razón es la interacción de una grúa con cada una de las otras, debido a que una grúa induce cargas a las demás. Estas cargas pueden ser por simple traslado de pesos o por la aparición de esfuerzos laterales generados por movimientos diferenciales de las grúas. 7.1 Requerimientos fundamentales para tándem Las operaciones con grúas en tándem, requieren de una planificación y control de sus riesgos de manera detallada. Se debe preparar un procedimiento escrito y/o un plan de montaje. El plan de montaje debe considerar lo siguiente: 1) El izaje debe ser planificado y ejecutado por personal competente. 2) El suelo en el que se ubican las grúas deberá estar nivelado y compactado. En caso de no cumplirse esta exigencia, se podrá corregir con una compactación adecuada, y empleando camas de madera (mats de madera), o en algunos casos se puede requerir el cambio del suelo para lograr una compactación adecuada. 3) Todas las grúas deben quedar perfectamente niveladas. 4) Se debe conocer con certeza el peso y el centro de gravedad (C.G.) del equipo (carga) que se va a levantar. Esta información debe ser entregada por el fabricante del equipo a izar.

5)

Se debe determinar qué porción de la carga total deberá tomar cada grúa.

6)

Se debe medir en forma precisa el radio máximo de operación cada grúa.

7)

Se debe verificar el largo de las plumas de cada grúa.




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8)

Se debe determinar la capacidad máxima de cada grúa, para toda la operación.

9) Cuando se trabaja en tándem SIEMPRE se deben reducir las capacidades nominales indicadas en las tablas de las grúas. Ver tablas originales de la grúa correspondiente. Para el caso de las grúas de ICSK, se aplica lo siguiente:  Grúas Grove RT: Se usará el 75% de las capacidades nominales indicadas en las tablas originales del fabricante. Ejemplo 7.1.1: Una grúa RT9130E con: ‐ Largo de pluma= 21.7m. ‐ Radio R=10m. ‐ Con un contrapeso= 18.144 kg. ‐ Giro de 360° ‐ Sobre los estabilizadores (outriggers)s completamente extendidos. Indica una Capacidad Nominal= 30.375 kg. Al operar en tándem se deberá reducir la capacidad nominal, empleando el 75% de este valor. Por lo tanto la Capacidad nominal en tándem= 0.75 x 30.375kg = 22.781 kg.  Grúas Grove GMK: Se usará el 70% de las capacidades nominales indicadas en las tablas originales del fabricante. Ejemplo 7.1.2: Una grúa GMK3055 con: ‐ Largo de pluma= 15.74m. ‐ Radio R=10m. ‐ Con un contrapeso= 11.600 kg. ‐ Giro en 360° Indica una Capacidad Nominal= 7.400 kg. Al operar en tándem se deberá reducir la capacidad nominal, empleando el 70% de este valor. Por lo tanto la Capacidad nominal en tándem= 0.70 x 7.400kg = 5.180 kg.  Grúas Manitowoc: Se usará el 75% de las capacidades nominales indicadas en las tablas originales del fabricante, a menos que el mismo fabricante diga lo contrario. Ejemplo 7.1.3: La grúa MW4100 S2 con: ‐ Largo de pluma= 61m / 200ft. ‐ Radio R=12m. ‐ Con un contrapeso= 66.410 kg sobre la grúa más 27.220kg sobre el carbody ‐ Giro en 360° Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Indica una Capacidad Nominal= 63.800 kg. Al operar en tándem se deberá reducir la capacidad nominal, empleando el 75% de este valor. Por lo tanto la Capacidad nominal en tándem= 0.75 x 63.800 kg = 47.850 kg. Todas las grúas deben encontrarse en perfectas condiciones de funcionamiento.

10) 11) Se deben igualar las velocidades de izaje de las grúas. Si una grúa se adelanta más que otra puede traspasar cargas no previstas de una grúa a otra. 12) También se deben igualar las velocidades de giro o de traslación para evitar la aparición de cargas laterales en las plumas. 13) Los giros y los cambios de inclinación de las plumas deben reducirse a un mínimo. 14) Es recomendable evitar que las grúas caminen con carga. 15) El Rigger a cargo de la maniobra y el operador de la grúa, deben conocer en detalle cada paso de la maniobra que se va a realizar. 16) Cuando sea posible se deben realizar las maniobras en vacío, antes de movilizar las cargas. 17) Durante la maniobra todas las instrucciones deben ser realizadas por radio con una frecuencia libre y exclusiva para la operación. 18) Es imperativo que una sola persona dirija y controle toda la operación. 19) Todas las maniobras deben ser realizadas cuasi estáticamente, sin introducir cargas por aceleraciones o desaceleraciones repentinas. 20) Es imprescindible que en todo momento las líneas de carga permanezcan verticales. Si no permanecen verticales, es una indicación de que una grúa está transmitiendo cargas horizontales a las otras grúas, lo que puede crear una situación muy peligrosa. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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21) Debe existir un procedimiento escrito en que se estipule que punto de la carga se deba descansar primero. Esto en razón de que al apoyarse un punto extremo de una carga, se altera la distribución de cargas entre las grúas y se puede sobrecargar una grúa por encima de la distribución de cargas que se generan durante el izaje mismo. 22) En el caso de que la carga sea alta y esbelta siempre es necesario utilizar un balancín para evitar traspasos de carga violentos cuando el gancho de una grúa suba más que la otra. 23) Finalmente, toda maniobra en que se utiliza más de una grúa para mover una carga, es una maniobra delicada, que debe ser evaluada por una persona competente. Como comentarios generales en operaciones en tandem, se menciona que: •

En izajes en tandem, el diseñador de la maniobra, el supervisor de terreno y el operador deben ser personas capacitadas y con experiencia.

•

Se deben considerar adicionalmente el peso de los ganchos, líneas de cables, jib (en caso de estar instalado) y elementos de aparejo de izaje. En lo posible conviene evitar un tándem, si no se puede evitar, usar la mínima cantidad de grúas como sea posible.

• •

El plan de montaje para operaciones con grúas en tándem, como mínimo debe indicar la posición de cada grúa, valor de carga a izar, el porcentaje de carga que cada grúa izará, los radios de izaje de las grúas aplicado a las cargas de izaje, los movimientos a realizar por cada grúa incluyendo toda la secuencia para el montaje, las medidas operacionales y controles de riesgo asociados a usar en la operación.

•

Se debe evitar elevar y bajar gancho girando a la vez o elevar y bajar gancho bajando o subiendo pluma a su vez.

•

Cada vez que una grúa gire, se desplace o baje pluma, será necesario para las otras grúas moverse sincronizadamente y en orden para mantener las líneas de carga verticales.




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7.2 Ejemplo de análisis de tándem con 2 grúas Ejemplo 7.2.1: Realizar un tandem con una RT760E y una RT890E, tomando en consideración lo siguiente: Si el izaje va a ser estático (en estabilizadores) la longitud de la pluma no es muy significativa, siempre y cuando se RESPETE la capacidad al radio y la longitud de pluma en ambas grúas. Deben mantenerse los movimientos de giro de la pluma a un mínimo. Análisis del siguiente ejemplo: Se debe izar una carga de 23,400 kg a un radio de 6 metros:

RT 890E Grúa 2

2m

T.M 2m

RT 760E Grúa 1

Supongamos que de acuerdo a los 6m de radio para cada grúa, las longitudes de pluma serían de: RT890E 23.3 metros RT760E 24.4 metros Y las capacidades con esas plumas y ese radio serían: RT890E 17,550 kilos RT760E 16,675 kilos Los valores anteriores son de acuerdo a las tablas de carga con los estabilizadores (outriggers) extendidos al 100%, estos los valores se muestran en las tablas de las siguientes 2 páginas. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Observando el punto No. 9 de los “Requerimientos fundamentales para un tándem”, indica: “Para un izaje con varias grúas, ninguna de las grúas debe cargarse a más del 75% de la capacidad indicada en las tablas del fabricante (Rated Lifting Capacities)”. Por lo tanto las capacidades disponibles son: RT890E 17.550 x 0.75 = 13,162.50 kg RT760E 16.675 x 0.75 = 12,506.25 kg Como la carga es de 23,400 kilos, si el Centro de Gravedad es localizado correctamente mediante los métodos de cálculo, y ambas grúas son posicionadas para recibir el mismo “momento de carga”, cada grúa debería levantar: 11,700 kilos. GRÚA RT 890E Tabla original grúa modelo RT890E, Grove Cranes Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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GRÚA RT 760E

Tabla original grúa modelo RT760E, Grove Cranes Suponiendo que los ganchos y estrobos empleados en cada grúa pesen “exactamente” lo mismo, se tiene: Gancho: 500 kg Líneas de cable: 50 kg Estrobos: 100 kg Total: 650 kg La grúa RT760E es de menor capacidad, por lo que se debe “vigilar” con más atención: El 75% de su capacidad a 6 mts de radio y 24.4 mts de pluma es:  Capacidad: 16,675 kg x 0.75= 12,506 kg La carga que corresponde a la RT760E es de: 11,700 kg. Más peso de Rigging de izaje (ganchos‐cables‐estrobos): 650 kg. Total de peso a izar: 12,350 kg. % de Capacidad de la RT760E = (12,350 / 12,506) x 100 = 98.75% Se debe tener presente que solo se cuenta con un “remanente” de 156 kilos de MARGEN, razón por la cual se debe supervisar la maniobra. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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¡Si el % de la capacidad de una grúa es de 75% o más, la maniobra se considera CRITICA! Siguiendo el mismo procedimiento, la grúa RT890E, cuenta con una capacidad de izaje al 75% de: 13,162 kg. Y un margen de 812 kg. La maniobra es CRÍTICA y debe ser realizada con mucha lentitud y precaución. Ahora, el punto más peligroso de la maniobra es la descarga de la pieza. Si una de las grúas “DESCANSA” primero la carga, la reacción provocada por el momento de carga en la zona de descanso generará una CARGA ADICIONAL a la grúa que permanece cargando la pieza todavía.

En la figura se considera como grúa 1 la RT760E y como grúa 2 la RT890E. Al momento de bajar la carga la grúa 2 descansa primero, lo que genera automáticamente un incremento de la carga en la grúa1 y su probable colapso. COMO EJEMPLO, LA CARGA EN LA GRUA 1 SE HA INCREMENTADO DE 12,506 kg A 13,533 kg. ESTE INCREMENTO DE 1,027 kg ES APLICADO COMO UNA CARGA DE IMPACTO Y TAMBIEN REPRESENTA UN % DE INCREMENTO EN LA CARGA. CONDICIONES COMO ESTA, SON COMUNMENTE CAUSA DE UNA FALLA (COLAPSO). Es decir, la grúa RT760E, a causa de un error en la maniobra, recibió 1,027 kg de carga adicional; como estaba con un margen de tan solo 156 kilos, su COLAPSO es inminente. Por tal razón es de vital importancia la realización de un tándem planificado, cuasi estático y con mucha lentitud y precaución. Siempre que 2 o más grúas trabajen en tándem izando una carga, la ubicación de los ganchos de cada grúa debe ser cuidadosamente seleccionado con el fin de compartir la carga adecuadamente entre las grúas. La manera de seleccionar adecuadamente la posición de los ganchos de cada grúa se muestra en el ejemplo a continuación. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Ejemplo 7.2.2: 1. Determinar el valor de la capacidad neta para las grúas 1 y 2, para toda la operación de izaje, considerando conocidos todos los factores tales como la configuración de la grúa, cuadrantes de operación, longitud de la pluma, longitud de radio, pesos de Rigging y todos los pesos deducibles. Además se considera conocido el Centro de gravedad de la carga. La carga bruta a izar es: 200.000 lb (se considera que incluye el peso neto de la carga más peso del rigging) Considerando conocidas las capacidades netas, a un valor determinado de pluma y radio, se tiene que: Grúa 1: 187.333 lb. Grúa 2: 133.600 lb. Aplicando el 75% a las capacidades de ambas grúas se tiene: Grúa 1: 187.333 x 0.75= 140.500 lb Grúa 2: 133.600 x 0.75= 100.200 lb 2. Se debe verificar que la suma de ambas capacidades excedan el valor de la carga a izar. La suma 140.500 lb + 100.200 lb = 240.700 lb excede el valor del peso de la carga a izar. 3. Determinar la posición del los ganchos de las grúas. (ver esquema superior de pieza y 2 grúas) Usar la fórmula (Capacidad neta al 75% Grúa 1) x A = (Capacidad neta al 75% Grúa 2) x B 4. Eligiendo una distancia para “A” de 43ft, se calcula la distancia “B”. Capacidad neta Grúa 1 140.500 B xA x43 60.3 ft Capacidad neta Grúa 2 100.200 Este valor no sirve debido a que el gancho B, estaría más allá del extremo de la carga ya que dicho extremo está a 59ft de su C.G. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Por lo tanto eligiendo otro valor para “A” de 40ft y recalculando “B” Capacidad neta Grúa 1 140.500 B xA x 40 100.200 Capacidad neta Grúa 2 Esta dimensión se ajusta a la carga OK

56.1 ft

5. Determinar la carga actual que cada grúa tomará Carga en la grúa 1 Carga en la grúa 2

B A B B A B

x peso de la carga x peso de la carga

. . .

x 200.000

116.753 lb

x 200.000

83.247 lb

Se verifica que en ambos casos las cargas son menores a las capacidades netas con el 75% en tándem. Por lo tanto bajo estos valores es posible estrobar la pieza y realizar la maniobra de tándem. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 8: Grúas Telescópicas y Grúas Torre.

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8. CAPITULO 8: GRÚAS TELESCOPICAS Y GRÚAS TORRE Actualmente en ICSK, se tienen grúas pluma telescópicas modelos Grove RT y Grove GMK, grúas pluma reticuladas modelos Manitowoc y grúas torre. 8.1 Grúas todo terreno (Rought Terrain) La grúa todo terreno posee gran tamaño de llantas para facilitar el movimiento en todo el terreno en las obras de construcción. Su corta distancia entre ejes mejora la maniobrabilidad. Sin embargo, están sujetas a las mismas restricciones operativas que se aplican a otras grúas. El cuadro siguiente muestra las grúas Grove RT existentes en ICSK. Modelo

Capacidad

RT530E RT540E RT760E RT890E RT9130E

30 T.M. 35 T.M. 55 T.M. 80 T.M. 120 T.M.

Pluma Principal 29 m 31 m 34 m 43,2 m 48,5 m

Altura Maxima de Punta 45 m 47 m 65 m 73 m 85 m

Peso total Máquina * 26.300 kg 26.800 kg 40.370kg 52.300 kg 80.200 kg

* Aproximado Características de algunas grúas Grove RT (fuente: www.manitowoccranes.com) Todas las capacidades, deben ser verificadas en las tablas originales de las grúas Grove RT Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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8.2 Notas generales de las grúas Grove RT GENERALIDADES: 1. Las cargas especificadas según lo indicado en las tablas de capacidades de la grúa, se refieren a esta máquina en su fabricación y equipo original. Cualquier modificación a la grúa o uso de equipo opcional no indicado puede resultar en una disminución de capacidad. 2. El equipo de construcción puede ser peligroso si el manejo o mantenimiento se realiza en forma incorrecta. El manejo y mantenimiento de este tipo de máquinas, se debe llevar a cabo según la información obtenida en la Guía de Operación y Seguridad, Manual de Revisión y Manual de Piezas originales que se adjuntan con la máquina. En caso de faltar estos manuales, los mismos se pueden obtener del fabricante por medio del distribuidor. 3. El operario y todo el personal relacionados a la máquina deben poseer total conocimiento de las Normas de Seguridad de ICSK y las propias del proyecto. DEFINICIONES: 1. Radio de Manejo: Distancia horizontal proyectada desde el eje de rotación hacia el centro de la línea vertical de la carga aplicada. 2. Ángulo de Pluma Cargada (indicado entre paréntesis en las Tablas de Carga de la Pluma Principal): es el ángulo entre la sección base de la pluma y el ángulo horizontal, para determinada configuración de radio y largo de la pluma. 3. Área de Trabajo: El área de trabajo posee la forma de arco circular alrededor de la línea central de rotación según lo indicado en el diagrama del área de trabajo. 4. Carga Libremente Suspendida: carga elevada libremente sin ninguna fuerza externa aplicada directamente excepto por el cable de levantamiento. 5. Carga Lateral: La fuerza horizontal aplicada a la carga levantada, o en el suelo o en el aire. MONTAJE: 1. La máquina debe ser nivelada sobre una superficie de soporte firme. Según el tipo de superficie de soporte, puede ser necesario colocar soportes estructurales debajo de las patas de estabilizadores (outriggers). 2. Para operar con los estabilizadores (outriggers), antes de manejar la pluma o levantar carga, dichos estabilizadores (outriggers) deben estar extendidos correctamente dejando los neumáticos levantados hasta que estén libres del peso de la grúa. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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3. Si la máquina está equipada con un estabilizador delantero, éste debe montarse de acuerdo con las instrucciones en la Guía de Operación y Seguridad. 4. Si la máquina está equipada con un contrapeso removible y/o extensible, el contrapeso adecuado deberá estar instalado y completamente extendido antes y durante la operación. 5. Si el fabricante aprueba el uso de una grúa para levantamiento sobre los neumáticos, los neumáticos deben estar inflados hasta la presión recomendada antes de levantar carga sobre los mismos. 6. Con ciertas combinaciones de plumas y poleas, es posible que las capacidades máximas no puedan ser alcanzadas con los cables de largo común. 7. La grúa NO DEBE DESPLAZARSE CON LA PLUMA O EXTENSIÓN LEVANTADA. MANEJO: 1. No se deben exceder las capacidades especificadas en las tablas originales de la grúa teniendo en cuenta su configuración de operación. 2. Todas las cargas especificadas se han sometido a prueba y cumplen con los requerimientos de la norma SAE J1063 ‐ Estructuras de Grúas con Pluma Voladiza ‐ Método de Prueba y no exceden el 85% de la carga de volteo sobre los estabilizadores (outriggers) completamente extendidos, y a ISO 4305‐1991 y DIN15019.2 (carga de prueba = 1.25P + 0,1A), sobre estabilizadores (outriggers)s 50% y 0% extendidos (completamente replegados). 0.1A representa un décimo (0,10) del peso total de la pluma reducido al extremo de la pluma. 3. Las cargas especificadas incluyen el peso del gancho, de las eslingas/estrobos y aparejos auxiliares de izaje, cuyos pesos deben ser reducidos de la capacidad bruta para obtener la carga neta levantada. En caso de que se utilicen más líneas de cable en la correspondiente polea de la grúa, se debe considerar el peso extra del cable como parte de la carga izada. 4. Las especificaciones de las capacidades de la grúa, están basadas en las cargas verticales libremente suspendidas. No se debe desaplomar la línea de carga induciendo fuerzas en el sentido horizontal. 5. Los movimientos de la grúa deben ser cuasi estáticos. 6. La velocidad del viento máxima de servicio está definida por el fabricante, en el caso de las grúas Grove RT corresponde a 32 km/h. Para una velocidad del viento superior a lo indicado por el fabricante o por las E.T. del proyecto, el Ingeniero a cargo de la maniobra debe tomar las precauciones del caso. 7. Las capacidades específicas son solamente para el servicio de las grúas de izaje. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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8. NUNCA operar la grúa a un radio o largo de la pluma que no esté indicado en la tabla. De lo contrario, la máquina puede volcarse aun cuando no tenga ninguna carga en el gancho. 9. Cuando la pluma, el radio, o ambos, estén entre los valores indicados en las tablas de capacidades, se debe optar por la carga más pequeña junto al siguiente radio más grande o al siguiente largo de pluma más largo. NO ESTA PERMITIDO INTERPOLAR DE LA TABLA. 10. Para la operación segura de grúas, el usuario debe tener en cuenta las condiciones particulares del área de trabajo, tales como: suelo blando u ondulado, desniveles, vientos fuertes, cargas laterales, acción de péndulo, paradas súbitas de la carga, condiciones peligrosas, experiencia del personal, levantamientos de una sola carga por dos máquinas, desplazamiento con cargas, líneas de electricidad, obstáculos, etc. Cualquier jalón lateral en la extensión de la pluma o el brazo es sumamente peligroso. 11. Para el uso de las extensiones de pluma, las tablas originales de la grúa contienen el cuadro “Reducciones de peso para mecanismos de carga” el cual entrega el peso exacto a reducir a la capacidad de la grúa, por concepto de extensión. 12. Mantener los mecanismos de operación a un mínimo de 107 cm debajo del cabezal. Esta distancia se refiere a la que debe existir entre la parte superior de cualquier gancho en una grúa RT (principal y/o bola) y la parte inferior del cabezal.

107 CM

13. Al cargar la pluma se debe considerar la deflexión de ésta, donde el ángulo de la pluma sin carga es superior al ángulo de la pluma una vez cargada. 14. Las capacidades indicadas sobre la línea negra están afectadas a la falla estructural. Bajo la línea negra las capacidades están afectadas a fallar por volcamiento o tipping.




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Línea Negra de separación

15. Las capacidades de carga indicadas en las tablas para largos mínimos de la pluma, deben ser izadas con la pluma completamente retraída. En caso de que la pluma no esté completamente retraída, las capacidades no deben sobrepasar a aquellas indicadas para el largo de pluma inmediatamente superior al largo mínimo. 16. No levante cargas cuando la pluma se haya bajado completamente. El indicador de momento de carga (LMI) detecta la presión y no proporcionará advertencias ni se desconectará. La grúa podría sobrecargarse si el (los) cilindro(s) de levantamiento está(n) completamente replegado(s). 17. Está prohibido maniobrar cargas sin los estabilizadores (outriggers) 100% extendidos




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8.3 Grúas rápidas todo terreno (GMK) Las grúas todo terreno GMK combinan altas velocidades de conducción en carreteras con una muy buena capacidad de levante. La dirección de múltiples modos en todas las ruedas ofrece una muy buena movilidad y maniobrabilidad. Estas máquinas son equipadas con una variedad de Plumin y extensiones de pluma. Algunos modelos pertenecen a SK. El cuadro siguiente muestra algunas grúas Grove GMK existentes en ICSK. Modelo

Capacidad

GMK 3055 55 T.M. GMK 4075 80 T.M. GMK 4080‐1 80 T.M. GMK 4090 90 T.M. GMK 4100 100 T.M. GMK 5130 130 T.M. GMK 5165 130 T.M. GMK 5275 175 T.M. * Aproximado

Pluma Principal 43 m 43.2 m 51 m 51 m 51 m 60 m 60 m 68 m

Altura Máxima de Punta 60 m 63 m 75 m 75 m 75 m 81 m 81 m 94 m

Peso total Máquina * 36.000 kg 48.000 kg 48.000 kg 48.000 kg 48.000 kg 60.000 kg 60.000 kg 60.000 kg

Resumen de características de algunas grúas Grove GMK (fuente: www.manitowoccranes.com) Todas las capacidades, deben ser verificadas en las tablas originales de las grúas Grove GMK 8.4 Notas generales de las grúas Grove GMK 1. Las capacidades de carga no superan el 85% de la carga de vuelco. Los valores de resistencia se han calculado según la norma DIN 15018.3. 2. Si la grúa funciona en servicio mixto de carga y descarga (tándem), se deben reducir las capacidades brutas de la tabla al 70 %. 3. En las tablas originales de la grúa pueden figurar equipamientos, por ejemplo combinaciones de contrapeso o plumas, que no forman parte del volumen de suministro. Lo que determina cuál es el volumen de suministro es la programación del limitador del momento de carga LMB.




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4. Para planificar y realizar trabajos con la grúa, únicamente son válidas las tablas de cargas originales de la grúa y en las que se identifica el modelo y numero de serie de equipo. Los valores indicados en las tablas comerciales o catálogos generales no son vinculantes. 5. Indicaciones especiales sobre las tablas de cargas, son las siguientes: •

El operador de la grúa debe comprobar que en ningún caso se sobrepasan los valores de carga y alcance indicados por la tabla de cargas. El limitador del momento de carga disponible NO le exime al operador de esta obligación.

•

El limitador del momento de carga no se debe utilizar como báscula.

6. Peligro de vuelco durante el servicio con dos ganchos • El limitador del momento de carga (LMB) tan sólo garantiza la seguridad durante el servicio con un solo gancho. • El limitador del momento de carga no garantiza la seguridad durante el servicio con dos ganchos. 7. Capacidad de carga = carga útil +motón de gancho + aparejos. La capacidad de carga tan sólo es válida si la grúa está nivelada horizontalmente. 8. Antes de comenzar a trabajar, se debe nivelar la grúa horizontalmente. Durante el servicio, vigílela permanentemente. Sólo está permitido corregir la estabilización de la grúa cuando ésta se encuentra sin carga. 9. Los movimientos de la grúa deben ser cuasi estáticos. 10. Esta capacidad de carga sólo es válida para grúas en las que el Jib no esté abatido sobre la pluma. 11. Margen de temperatura: entre +40°C y ‐25°C teniendo en cuenta las indicaciones del manual de instrucciones. 12. Tracción del cable: en los mecanismos de elevación principal y auxiliar. Ver el manual original para el modelo correspondiente de grúa para obtener el valor de tracción del cable. 13. El LMB activa las capacidades de carga 0° hacia atrás y 180° hacia delante únicamente cuando el mecanismo de giro está desconectado y el conjunto superior se encuentra en la posición correspondiente. El giro está bloqueado siempre que se haya introducido el código del LMB correspondiente. 14. Peligro de vuelco: El mecanismo auxiliar de elevación forma parte del contrapeso. Si el mecanismo auxiliar de elevación no está instalado, en el conjunto superior debe estar montado el correspondiente peso compensatorio (0,5t) Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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15. Peligro de que haya un cable sin tensión (cable flojo): Según la longitud de la pluma y de la colocación del cable de elevación, se requiere un peso mínimo de gancho con medio de sujeción. Si no se alcanza este peso mínimo y el gancho se encuentra sin carga en la posición más elevada, puede aflojarse un cable en el tambor del mecanismo de elevación. 16. Observaciones sobre la velocidad del viento y sobre el cálculo de la superficie de resistencia al viento: El servicio de la grúa sólo es admisible con la velocidad del viento indicada en la tabla original de carga respectiva. El operador de la grúa debe informarse antes de comenzar el trabajo acerca de la velocidad del viento esperada. Está prohibido elevar una carga en caso de que se esperen velocidades del viento inadmisibles. Si durante el trabajo el viento sobrepasa el límite admisible, se deberá suspender el servicio de la grúa y poner la grúa en el estado descrito en el manual original correspondiente al modelo de la grúa en uso. (ver tabla original correspondiente al modelo de la grúa en uso). 17. Observaciones sobre el trabajo con Jib abatible: Con el Jib abatido sobre la pluma principal, se reduce la capacidad de carga de la grúa. El sistema de control de la grúa y el LMB reconocen automáticamente si en la pluma principal está además montado el Jib. El indicador LMB de capacidad máxima de carga se reduce automáticamente teniendo en cuenta la longitud de la pluma disponible. 18. Peligro de sobrecarga y vuelco: Si el Jib se ha montado en el cabezal de la pluma principal, está permitido elevar cargas con la pluma principal. Esta operación sólo es admisible en aquellos estados de configuración de la grúa (contrapeso, base de apoyo, radio de giro) que también permitan trabajar con el Jib. (ver tabla original correspondiente al modelo de la grúa en uso). 8.5 Grúas torre (Potain, BRP) 8.5.1 Grúas de montaje Automatizado

De montaje simple, rápido y completamente autónomo, están adaptadas a las obras de construcción de corta duración que necesitan transporte, disponibilidad, montajes y desmontajes frecuentes. Son del tipo grúa pluma orientable en la que la pluma se monta sobre la parte superior de una torre vertical orientable, donde su parte inferior se une a la base de la grúa a través de un soporte giratorio y que está provista de los accesorios necesarios para permitir un rápido plegado y desplegado de la torre y pluma. SK posee grúas HD40 Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Tabla de carga Grua torre HD 40A Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK

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8.5.2 Grúas de montaje tipo “T”

Son adaptables a su entorno de trabajo: obras elevadas, obstaculizadas o espaciosas y permiten levantar y distribuir grandes cargas, permite el desplazamiento horizontal del carro. SK posee los modelos Potain J5‐45, K5‐50 y MC‐85. 8.5.3 Grúas de montaje tipo “L” Además existen en SK 2 grúas marca BRP modelo GTA‐82.



Capitulo 9: Grúas Reticuladas (Manitowoc 4000, 4100, Ringer, 18000)

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9. CAPITULO 9: GRÚAS RETICULADAS (MANITOWOC 4000, 4100, RINGER, 18000) Estas grúas son del tipo sobre orugas y se muestran en este apartado las que posee SK en las diferentes obras. 9.1 Nota generales grúas Manitowoc • Capacidad de elevación: Las capacidades para diversas longitudes de pluma y radios se basan en el porcentaje del tipping (volcamiento), resistencia de los componentes estructurales, velocidades de operación y otros factores. Las capacidades disponibles son para cargas libremente suspendidas y no superan el 75% del límite estático del tipping (volcamiento). Las capacidades basadas en la resistencia estructural se muestran en las áreas sombreadas en la tabla original. Las capacidades se indican en LIBRAS o Kilogramos. El Peso de la pluma, los cuadernales y ganchos, pesos de bolas, eslingas, cables de elevación debajo de las poleas de pluma y jib, se considera parte de la carga de la pluma principal. La pluma no debe bajar más allá del radio en los cuales la combinación total de pesos exceda la capacidad nominal. Cuando en una configuración determinada no se muestre una capacidad de carga dentro de la tabla, la operación con la grúa queda absolutamente prohibida. 9.2 Definiciones

•

•

•

•

Condiciones de funcionamiento: La máquina debe funcionar en posición horizontal sobre una superficie firme. El operador de la grúa debe tener en cuenta los efectos de las cargas dinámicas de giro, elevación o bajada, desplazamiento y viento, así como las condiciones adversas de operación y el deterioro físico de la máquina. Radio de operación: Es la distancia horizontal desde el eje de rotación y el centro del bloque de carga, con la carga de suspensión libre. El ángulo de la pluma: es el ángulo entre la línea central horizontal y la línea central de la sección de la pluma (eje central de la pluma). En todos los casos, el radio de acción se regirá por la capacidad. Punto de elevación de la pluma: El punto de elevación de pluma, en pies (ft), es la distancia vertical desde el suelo hasta el punto de la línea central del eje de la punta de la pluma.

•

Equipamiento de la maquina: Ver las tablas de carga originales de la grúa específica para mayor información.




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9.3 Manitowoc 4000 Capacidad máxima: 300.000 lb (136.077 kg), con pluma No22, punta de garganta abierta, orugas 24’0’’ y contrapeso de 104.400 lb. 9.4 Manitowoc 4100 Serie 1 ‐ Capacidad máxima: 400.000 lb (181.400 kg), con pluma No22C, punta de garganta abierta, contrapeso de grúa de 122.400 lb, Orugas extendidas y capacidad de giro de 360°. Serie 2 ‐ Capacidad máxima: 460.00 lb (208.600 kg), con pluma No22C, punta de garganta abierta, 146.400 lb de contrapeso de grúa, contrapeso carbody de 60.000 lb. Orugas 26’6´´extendidas y capacidad de giro de 360° Serie 3 (Ringer) ‐ Capacidad máxima: 600.000 lb (272.100 kg), con pluma No27, punta de garganta abierta, Ringer acoplado de 36’, contrapeso de grúa 122.400 lb, contrapeso auxiliar de 275.000lb, 75% de tipping y capacidad de giro de 360°




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9.5 Manitowoc 18000 Esta grúa es la Manitowoc más reciente adquirida por SK. La MW18000 puede ser configurada como grúa normal, con plumín abatible o Luffing Jib y se le pueden incorporar además una mesa (MAX‐ER 21000) adicional para contrapesos colgantes. Configuración con pluma principal •

Capacidad máxima: 600.000 kg, con pluma N° 55 o 55 A, con mástil N° 56 de 30.5m, contrapeso en la grúa de 239.500 kg, contrapeso en plataforma de vehículo de 145.150 kg y capacidad de giro de 360°.

Configuración con contrapeso colgante MAX_ER •

Capacidad máxima: 661.200 kg, con pluma N° 55 o 55 A, con mástil N° 56 de 42.7 m, contrapeso en la grúa de 223.170 kg, contrapeso en plataforma de vehículo de 145.150 kg, contrapeso colgante en Max‐Er de 112.400 kg en posición a un radio R=18.0 m y capacidad de giro de 360°.

Configuración con contrapeso colgante MAX_ER y Luffing Jib Esta grúa dispone de una extensión de plumín abatible o Luffing Jib. • Capacidad máxima: 223.000 kg, con plumín abatible N°79 A en pluma N° 55 o 55 A, con mástil N° 56 de 42.7 m, contrapeso en la grúa de 223.170 kg, contrapeso en plataforma de vehículo de 145.150 kg, contrapeso colgante en Max‐Er de 272.060 kg en posición a un radio R=18.0 m y capacidad de giro de 360°. Consideraciones de operación de la MW18000 • • •

• •

Las capacidades de las tablas de la MW18000 basadas en la resistencia estructural, se identifican con un asterisco *. Para funcionar con MAX‐ER, el contrapeso colgante debe estar conectado a la viga de soporte y hay que seleccionar la configuración el modo MAX‐ER, en el panel de la cabina del operador. Se requiere la capacidad mínima del plumín abatible para elevar el contrapeso colgante del suelo para giro y desplazamiento. No se debe permitir que el contrapeso colgante toque el suelo cuando la máquina gire o se desplace. Antes de trabajar sin el contrapeso colgante, se debe configurar la opción para salir del modo MAX‐ER, lo cual se realiza en el panel de la grúa dentro de la cabina de operaciones. Para el desplazamiento uniforme del bloque de carga hay que accionar ambos tambores de carga al mismo tiempo. (esto es válido sólo para el gancho de 600 T.M. de capacidad).




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•

•

• •

El peso de todos los cuadernales y ganchos, bola, eslingas, cables de elevación, etc. debajo de las poleas de la punta de la pluma o del plumín abatible (Luffing Jib), se considera como parte de la carga de la pluma o del plumín abatible (Luffing Jib) respectivamente La pluma y el plumín abatible (Luffing Jib) no se deben bajar más allá de los radios en los cuales el total del peso excede la capacidad nominal. Cuando no se indica una capacidad en las tablas de carga, la operación está PROHIBIDA. La máquina debe trabajar en una superficie firme de apoyo uniforme con el mástil elevado. Esta configuración de la grúa está provista de MAX‐ER, orugas de 11.811 mm, zapatas de 1.524 mm, mástil activo de 9,1 m, mástil de 42.7 m, enhebrado de malacate de pluma principal de 16 secciones, bielas de soporte de pluma, enhebrado de malacate de plumín abatible de 24 secciones, bielas de soporte de plumín abatible y riostra, contrapeso de grúa de 223.170 kg, contrapeso de plataforma del vehículo de 145 150 kg y el contrapeso colgante puede configurarse con pesos de 0 kg, 112.400 kg, 212.190 kg y 272.060 kg.



Capitulo 10: Interpretación de Planos de Rigging

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10. CAPITULO 10: INTERPRETACION DE PLANOS DE RIGGING El presente capitulo tiene por objetivo entregar las definiciones de los elementos básicos de un plano en general y expone los planos de Rigging usados comúnmente para el montaje de equipos, los cuales son generados en los estudios previos de maniobras por personal competente. Los planos de Rigging (generalmente para maniobras criticas y/o de cargas de alto tonelaje o Heavy Lift) una vez aprobados para construcción, son enviados al área de control documentos de cada obra para su archivo y validación y deben estar disponibles para información y comprensión en terreno, del personal encargado de la maniobra. 10.1 Elementos básicos de un plano Plano Uno de los elementos más importantes en construcción son los planos. Con ellos nos guiamos para la materialización de cualquier obra. Deben tener un orden secuencial en relación como se desarrolla la construcción y deben existir para cada etapa de la misma. Definimos plano, a toda representación grafica de elementos en construcción, como por ejemplo: plantas, elevaciones, cortes, detalles, etc. Formato Es el tamaño de la hoja o papel de trabajo, en el que se representa un elemento de construcción, definido por su ancho y alto. Las medidas más comunes para dibujo parten, en el sistema americano, del tamaño conocido como carta, formando múltiplos de éste. En el sistema europeo, se parte del metro cuadrado, con múltiplos y submúltiplos del mismo. A continuación se muestran los tamaños más usuales. Serie A

Medidas (formato final)

Margen

A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5

841 X 1.189 594 X 841 420 X 594 297 X 420 210 X 297 148 X 210

10 – 25 10 – 25 10 – 20 10 – 20 10 – 15 10 ‐ 15

Margen Es el espacio que demarca el formato como campo libre o útil para trabajo. Viñeta o Rótulo Además de existir un área libre para dibujo, está presente un espacio, destinado a entregar información necesaria para facilitar la identificación del plano, y contenido del mismo. La información que entrega es la siguiente: 1. Contenido del plano (Titulo del dibujo) 2. Escala o unidades de medida en que se ha realizado el dibujo 3. Nombre de los profesionales que intervinieron en la ejecución Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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4. 5. 6. 7.

Nombre y firma de las personas que se responsabilizan. Fecha de aprobación y revisiones. Identificación del propietario del proyecto. Número del documento.

5 Ejemplo de Rotulo o Viñeta

6

1 5

REVISIONES

2 3 4 7 Se acompaña este rótulo por otro recuadro que toma el nombre de Certificado de Revisión (Bitácora), en la cual se anotan todas las revisiones que se hicieron hasta la aprobación del dibujo y las modificaciones de importancia que este tuvo una vez que ya ha sido aprobado. El diseño más común es el siguiente: 1 0 B A N°

25‐10‐1995 20‐10‐1995 15‐10‐1995 10‐10‐1995 FECHA

CAMBIA LO INDICADO EMITIDO PARA CONSTRUCCION EMITIDO PARA COMENTARIOS DE OBRA EMITIDO PARA REVISION INTERNA

DESCRIPCION

M.C. M.C. M.C. M.C. M.C. M.C. M.C. M.C. REVISÓ FIRMA REVISO

FIRMA

Revisiones de un plano Las revisiones escritas en un plano indican la etapa de su desarrollo en la que se encuentra y deben estar firmadas por las personas responsables, ver el cuadro anterior a modo de ejemplo. Las revisiones de un plano son: • Revision A: Plano terminado y emitido para su primera revisión interna, es decir, NO está apto para su uso en terreno. Esta revisión interna sólo indica que está en proceso para que las especialidades competentes indiquen comentarios y/o posibles cambios al plano. • Revisión B: Es cuando un plano en “revisión A” completa el ciclo de revisiones por las especialidades competentes, incorporando los comentarios y/o cambios surgidos, con lo cual el plano cambia su estado a “Revisión B”. Estos planos son enviados a obra sólo para Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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comentarios que pudieran originar nuevas modificaciones. Los planos en “revisión B” NO DEBEN usarse en terreno. • Revisión 0: Es todo aquel plano que completa el ciclo de revisiones por la obra e incluye las modificaciones producto de los comentarios de la obra si es que existieran, con lo cual cambia su estado a “Revisión 0”. Estos planos, una vez corregidos en caso que aplique, son enviados nuevamente a obra para CONSTRUCCION y deben ocuparse en terreno. • Revisión 1: Es todo aquel plano enviado para construcción que producto de su uso en terreno debe ser modificado por una razón determinada. Es corregido y enviado nuevamente e obra como “Revisión 1” para su uso en terreno. Eventualmente pueden existir nuevas revisiones productos de observaciones de terreno que lleven a corregir los planos emitidos para construcción, como por ejemplo, Rev 2, Rev 3, etc., los cuales son casos menos frecuentes. Cuadro de Carga En el caso de planos de Rigging, se identificarán las características de la grúa, los elementos de aparejamiento y las condiciones propias del izaje (cuadro de carga que incluya: radios de toma y descarga, % de uso de la grúa, configuración de la grúa, etc). Ejemplo: Cuadro de carga en un plano de Rigging




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Escala Técnica Cuando estamos frente a un televisor, las imágenes que vemos son de un tamaño menor a la realidad, asimismo, si observamos la exhibición de un cine, las figuras de la pantalla son mayores que las reales. De manera similar al observar una fotografía existen ampliaciones y disminuciones representadas, las cuales pueden controlarse a voluntad. Tanto en la televisión, como en el cine o en las fotografías, las dimensiones reales son afectadas por un aumento o disminución de tamaño, pero en los casos comunes las imagines ópticas no se distorsionan, porque se conserva una determinada proporción en todas las dimensiones que en ellas intervienen. Definimos, entonces, Escala Técnica como la proporción de aumento o disminución de las dimensiones reales de una línea, plano o cuerpo que queremos representar. Es de suma importancia, en dibujo de construcción, indicar siempre la escala con la cual se ha realizado la representación. Escala De Aumento o Ampliación En este caso el objeto a representar es muy pequeño, por lo que se hace necesario ampliarlo a fin de poder representarlo claramente. La nomenclatura y lectura de este tipo de escala es la siguiente:

Se lee 4 es a 1 y quiere decir que la medida real se ha aumentado en cuatro veces su valor. Escala de disminución o reducción En este caso, el objeto a representar es muy grande, por lo que se hace necesario reducirlo a fin de poder representarlo claramente. La nomenclatura y lectura de este tipo de escala es la siguiente:

Se lee 1 es a 50, lo cual indica que un centímetro del plano representa 50 centímetros en la realidad o terreno. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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De las escalas normalizadas, se mencionan a continuación las más empleadas en dibujo de construcción:

10.2 Traslado De Medidas a Terreno Para el traslado de una medida indicada en un plano a terreno, se deben considerar las medidas en metros, salvo el caso particular de algunos planos, como los de estructuras metálicas, en los cuales, las medidas están expresadas en milímetros. 10.3 Identificación De Acotados Cotas Cuando hablamos de cotas en dibujo de construcción, nos estamos refiriendo a la magnitud de una medida longitudinal, sea esta largo, ancho o alto. Tipos de cota Se llama acotar, al trabajo de representar gráficamente las dimensiones reales de una pieza o figura. Se acota tomando como base las líneas del dibujo, sean estas rectas o curvas. En función de su cometido en el plano, las cotas se pueden clasificar en: • Cotas de dimensión (d): Son las que indican el tamaño de los elementos del dibujo (diámetros de agujeros, ancho de la pieza, etc.). • Cotas de situación (s): Son las que concretan la posición de los elementos de la pieza.




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10.4 Plantas, elevaciones, cortes y perspectivas de un plano de Rigging a) Planta: El plano de planta es una representación imaginaria de un producto real, que se obtiene, realizando una vista en forma horizontal del elemento, en este caso una edificación, a una altura de un metro, y que se visualiza desde arriba hacia abajo. Así se definen ventanas, puertas, muros, tabiques, recintos, equipamiento, artefactos, materiales, ejes, cotas, ángulos, entre otras cosas. b) Elevación: Es representación real de un elemento, visto a la altura de nuestros ojos. c) Perfil: Es la representación real y lateral de un elemento, visto a la altura de nuestros ojos. d) Cortes: Para poder conocer en detalles la forma del cuerpo visto en su interior, es que se pueden marcar en el plano de planta los cortes que sean necesarios, dependiendo de la complejidad del elemento. e) Perspectivas: Es la representación tridimensional de un objeto, llevado a dos dimensiones. Una perspectiva comúnmente utilizada es la Isométrica. 10.5 Ejemplo de vistas en un plano de Rigging Ejemplo 1: Plano de Rigging para la descarga mediante tándem de un chancador. Vista tridimensional en Vista Elevación Perspectiva Isométrica

Notas del plano

Cuadro de carga del montaje.




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Ejemplo 2: Plano de Rigging para el montaje de un desalinizador Vista en Planta 1

UBICACIÓN GRÚA Y PLANTA TOMA INICIAL DE EQUIPO PESO BRUTO: 155,0 T.M.

Vista en Planta 2

UBICACIÓN GRÚA Y PLANTA TOMA INICIAL DE EQUIPO PESO BRUTO: 155,0 T.M.

Viñeta o Rótulo




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Ejemplo 3: Plano de Rigging para el montaje de desalinizador #1, vista de Corte

Vista en Perfil. De vista en planta 2 (plano anterior)

Vista tridimensional en Perspectiva.

Detalle Aparejos

Cuadro de notas del plano. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK

Cuadro de carga del montaje.


Capitulo 11: Preparativos para realizar un Heavy Lift

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11. CAPITULO 11: PREPARATIVOS PARA REALIZAR UN HEAVY LIFT 11.1 Requerimientos mínimos para realizar un Heavy Lift Previamente a realizar un montaje heavy lift es fundamental realizar las siguientes prácticas: 11.1.1 Chequeo de grúa, carga y aparejo a utilizar para la maniobra. • Chequeo de la configuración de la grúa a utilizar para el montaje. (Largo de pluma, contrapesos, ganchos, líneas de cable, uso de jib,etc.). Si hay dudas, comunicarse con el DEYSU. • Chequeo y confirmación del peso real de la carga a izar, mediante tareo previo. • Chequeo de los elementos de Rigging apropiados para el izaje, a partir de las tablas del catálogo del fabricante y de acuerdo al peso de la carga a izar en el montaje. • Chequear el peso real de los elementos de Rigging. • Verificar la correcta orientación y posición de equipos que participan en el montaje (grúas, camiones, equipos a izar, etc.). • Chequear los puntos de izaje de los equipos (orejas, trunnions), condiciones y precauciones para su montaje. • Chequear lugar para montaje definitivo de la carga. (calce de la carga, elementos auxiliares que deben ser retirados o instalados antes del montaje, fundaciones, etc.) 11.1.2 Preparación del sitio de trabajo • Los caminos de acceso deben estar adecuadamente preparados, libre de interferencias. • Chequeo del o los trazado(s) de posición de la grúa para montaje. • Chequeo de radios de toma y montaje, Tailswing de la grúa, clareos, altura máxima conocidos y cualquier interferencia que pudiera afectar la maniobra que no figure en el plano de Rigging respectivo a la maniobra. • Siempre que aplique al caso, y previo chequeo por el encargado del área, el lugar de operación de la grúa debe estar nivelado, compactado y estable lo suficiente para soportar el peso de la grúa y su carga. La grúa debe estar lo suficientemente lejos de excavaciones, zanjas, alcantarillados, fundaciones, etc., para eliminar el peligro de colapso por hundimiento. Si el terreno es blando se utilizará una base especial (mats) especialmente fabricado para la grúa. Los Mats, plataformas de acero, de madera o de concreto tendrán que ser usados para distribuir las cargas bajo las orugas u outriggers de la grúa, para asegurar que el terreno no presente hundimiento. (1) • Mantener la suficiente distancia a las líneas eléctricas. (2) • Cierre perimetral en torno a la maniobra, para evitar la entrada de personal externo al montaje en zonas de riesgo, especialmente detrás de la grúa. • Realizar registro fotográfico previo, según instructivo de montaje: UME‐INS‐00‐05. 11.2 Información previa a un montaje Heavy Lift Se debe contar con la documentación para montaje correspondiente a la maniobra con sus permisos aprobados y disponibles en Oficina Técnica, en Carpeta de maniobras y en conocimiento del personal que ejecutará la maniobra. Los Documentos son los siguientes: • Permisos de trabajo. • Planos de Rigging en última revisión aprobados y con timbre de control documento. • Tablas de carga correspondiente a la configuración de la grúa para la ejecución de la maniobra. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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• Certificados de los elementos de aparejamiento. • Procedimiento de montaje, si amerita, y procedimiento de trabajo seguro. • Memorias de cálculo (separadores, cabezas separadoras, efecto del viento, verificación de cargas transmitidas al piso, etc.) 11.3 Aplicación: Ejemplo de montaje heavy lift En esta sección se muestra y describe el montaje de un conjunto de virolas perteneciente a una torre de absorción, la cual está formada por un cono y un manto cilíndrico. El objetivo que se busca es complementar e ilustrar los puntos vistos en las secciones anteriormente, para su mejor comprensión. 11.3.1 Descripción de la grúa La grúa con la que se realizó el montaje es la MW18000, la cual fue adquirida por SK en el año 2009.

Partes Principales en grúa MW18000 configurada con plumín abatible o Luffing Jib Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Configuración usada  Pluma Principal: 73.2m  Plumin abatible o Luffing Jib: 57.9 m  Mástil: 42.7 m  Capacidad Gancho Principal: 200 ton  Contrapeso Colgante: 272.060 kg 11.3.2 Descripción de la carga para montaje La carga es un conjunto formado por una parte cilíndrica MANTO 1, más una parte cónica CONO 11 y pertenecen a la torre de absorción

Conjunto montaje Manto 1 – Cono 11, torre de absorción Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Esquema Manto 1 – Cono 11 con detalle de pesos Torre de absorción

11.3.3 Descripción de ubicación final de la carga montada La ubicación de la pieza es sobre una estructura que se montó para soportar la torre de absorción.

Estructura soporte Torre de Absorción. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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11.3.4 Condiciones previas del sitio de trabajo La figura muestra alguna de las condiciones del terreno que se exigen para montajes de este tipo, estas son: ‐ ‐

Terreno amplio para operación con grúa. El terreno nivelado y compactado según las exigencias de la grúa MW18000. La grúa se posiciona sobre planchas metálicas y no directamente sobre el suelo. Se marcó mediante trazado topográfico la posición exacta de la grúa, de manera de respetar y cumplir con el radio de toma inicial y radio de montaje que indican los planos del estudio de Rigging. Cierre perimetral en torno a la grúa.

‐ ‐

‐

Terreno posición de la grúa 11.3.5 Aparejos utilizados. Para esta maniobra se utilizaron estrobos de diferentes largos y diámetros, grilletes y como parte de machinería, se fabricaron aparejos como barras separadoras, balancines y un elemento 3x1. Estrobos de acero tipo ojo flamenco usados en la maniobra. Elemento 3x1, su función es conectar el gancho principal de la grúa usando un estrobo y grillete en su parte superior y 3 grilletes más 3 estrobos que nacen de su parte inferior conectando al resto del aparejo.




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Elemento triangulo equilátero, su función es ser un separador que equilibra y divide el peso de la carga en 3 líneas que tomen igual magnitud. Barras separadoras armadas por partes y unidas por flanges apernados para lograr diferentes longitudes. Su ubicación es bajo el triangulo equilátero mostrado anteriormente.

Triángulos balancines, su función dentro del aparejo es equilibrar las cargas cuidando así no sobrecargar elementos tales como estrobos y grilletes.




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11.3.6 Documentos solicitados para el montaje Se muestran algunos documentos fundamentales para realizar un montaje del tipo Heavy Lift. Planos de Rigging: Documento que debe estar en última revisión aprobado para construcción, en conocimiento y disponible para el personal de terreno y debe estar en poder de control documentos dentro de la oficina técnica en una obra.

Ejemplo de uno de los planos generados y utilizados para el montaje del conjunto Manto1‐cono11 torre de absorción. Ilustra los detalles de los aparejos para la toma de los conjuntos. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Permisos de trabajo: Se muestra un formato de permiso para izaje empleado, como ejemplo ilustrativo Cuadro de datos de la grúa

Datos de Cuadro de carga

Tablas de carga: La tabla de carga debe ser la original correspondiente al modelo de la grúa y número de serie de acuerdo a la configuración que se esté empleando. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


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Memorias de cálculo: Se muestra un tipo de memoria desarrollada para el montaje. Para maniobras de montaje del tipo Heavy Lift es fundamental generar memorias de cálculo que aseguren el funcionamiento de los aparejos. Otro tipo de memoria de cálculo es la generada para chequear el efecto del viento sobre la grúa.




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11.3.7 Montaje final: Se mostrarán imágenes por secuencia del montaje del conjunto manto 1 – cono 11.

Se muestra la grúa con la carga estrobada previo al izaje. Existe cierre perimetral para evitar el paso de personal ajeno a la maniobra y se despeja el área de montaje como medida de seguridad.

Secuencia de montaje hasta posición final de la carga sobre la estructura de la torre de absorción. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK


Capitulo 12: Practicas de Rigging

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12. CAPITULO 12: PRACTICAS DE RIGGING 12.1 Cables y aparejos 12.1.1 Cables (repaso Curso Rigger Nivel B) Se entiende por cable de acero al elemento fabricado con alambres de acero, trenzados ordenadamente con el objeto de desempeñar un trabajo determinado. También, el cable de acero se define como una combinación de partes que operan en conjunto para desempeñar un trabajo. Estos elementos, indispensables en toda operación industrial, se consideran “Componentes Crítico’’, por cuanto su carencia o ruptura (falla), además de paralizar una operación, puede afectar la producción y productividad a causa de incidentes con daños a las personas, equipos, materiales y a las instalaciones de la empresa y, como consecuencia, producir pérdidas operacionales. La función principal de los cables es transmitir movimiento y/o soportar carga, siendo sus principales operaciones el levante y arrastre de cargas, ya sea en grúas, tecles, palas electromecánicas, huinches, plumas o pescantes, montacargas, ascensores, equipos de remoción de tierra, etc. Se utilizan también en servicios estacionarios como vientos, tirantes o tensores, troles, soportes de puentes colgantes, etc. Debido a la diversidad de trabajos a que son destinados los cables, como a las condiciones ambientales a que están sometidos, existen cables con características físicas y mecánicas distintas en los materiales que lo forman y construcciones específicas que se adecúen a los esfuerzos a que se someterán. 12.2 Inspección de aparejos: Criterios de remoción 12.2.1 Inspección de Grilletes Criterios de Remoción Los grilletes deben ser dados de baja de servicio mediante una inspección visual, o debido a sobrecarga o mal uso, y puede volver a estar en servicio cuando una persona calificada inspeccione los siguientes aspectos: 1. Pierda o sea ilegible el nombre del fabricante, carga de trabajo y/o dimensión. 2. Indicios de daños por calor, incluyendo salpicaduras de soldadura o soldadura. 3. Excesiva corrosión o picaduras. 4. Dobladura, torsión, deformación, estirado, elongación, quebrado, o fractura alrededor del cuerpo y/o pasador del grillete. 5. Excesivas picaduras o mellas. 6. Un 10% de reducción en las dimensiones originales o del catalogo en cualquier punto alrededor del cuerpo del grillete o el pasador. 7. Ensamble incompleto o con dificultad entre pasador y grillete. 8. Excesivo daño en el hilo del grillete o la rosca del pasador. 9. Evidencia de soldadura no autorizada por el fabricante. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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12.2.2 Inspección de Estrobos Criterios de Remoción Un Estrobo debe ser removido de servicio si las condiciones que presentan, son como las que se describen a continuación: 1. Pierda o sea ilegible la identificación del estrobo, esta identificación debe contener:  Nombre o Marca del Fabricante  Carga Nominal para el tipo de tiro usado y el ángulo de trabajo para soportar esa carga.  Diámetro o tamaño.  Numero de estrobos, si es más de uno. (en caso de estrobos de varias líneas o “ramales”) 2. Cables Rotos (Según criterio Prodinsa) Cable Central  Para un estrobo simple, más de seis (6) cables rotos al azar en un paso, o  Tres (3) cables rotos por paso en un torón (Ver figura al costado) 3. 4.

5. 6. 7. 8.

Severa abrasión o raspado localizado. Retorcimiento (cocas), aplastamiento, distorsión o desenhebrado o cualquier daño que sufra la estructura del cable. Evidencia de daños por calor. Quebraduras, deformaciones o desgaste en el extremo de conexión (ojo del estrobo) a tal punto que afecte sustancialmente la capacidad del estrobo. Corrosión severa en el cable, el extremo de conexión (ojo), o el casquillo. Otras condiciones, incluyendo daños visibles, que causen dudas en lo que se refiere al continuo uso de los cables.

12.2.3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Inspección de Triángulos, Roldanas, Cabezas Separadoras y Eslabones Indicios de daños por calor, incluyendo salpicaduras de soldadura o soldadura. Excesiva corrosión o picaduras. Dobladura, deformación, estirado, elongación, quebrado, o fractura alrededor del cuerpo y/o orificios. Excesivas mellas. Un 10% de reducción en las dimensiones originales o del plano de fabricación en cualquier punto alrededor del cuerpo del aparejo. Evidencia de soldadura no autorizada por la UME. Ante la duda en las dimensiones de los elementos estos deben ser verificados con el plano “DES‐001”.



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12.3 Estrobamiento (Repaso de Curso de Rigger Nivel B) Triángulo de izaje: Es aquel triángulo que se forma al observar lateralmente la carga y el aparejamiento. Comprende un ángulo incluido y dos ángulos horizontales que sumados completan 180°

Consideraciones básicas 1. Cargas laterales o angulares pueden producirse en la carga. 2. La longitud de la eslinga / estrobo afecta el ángulo horizontal formado entre la carga y la eslinga/estrobo. 3. 60° es el mejor ángulo, 30° es la peor selección 4. A medida que el ángulo de la eslinga/estrobo disminuye, la carga es “comprimida” y las eslingas/estrobos trabajan con mayor fuerza. 5. Los accesorios en la conexión a la carga ven la misma fuerza que las eslingas/estrobos.




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Concepto Multiplicador de Carga

A medida que el ángulo horizontal disminuye, la carga de compresión aumenta. La eslinga /estrobo ve el efecto combinado del izaje y la compresión, conocido como la carga resultante. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Aplicación Práctica: Triangulo de Izaje

12.4 Maniobra Fookes Las maniobras Fookes son usadas preferiblemente para izajes de equipos de alto tonelaje aunque también se aplica a izajes menores. 12.4.1 Elementos de Aparejamiento A continuación se presenta el plano DES‐001 que resume las Maniobras Fookes existentes. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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12. 4.2 Aplicación de Maniobra Fookes La figura muestra un aparejo constituido por Maniobra Fookes y Machinería como es la barra separadora, las cabezas separadoras y el triangulo. Ver plano DES‐001 de la página anterior para mayor detalle de los elementos de aparejamiento.

Ver punto 12.2 sobre Inspección de aparejos para mayor detalle. Los cálculos y análisis para la elección de aparejos, deben ser revisados y aprobados por el Jefe de Área o Ingeniero encargado. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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12.5 Uso de cabezas separadoras Primero se selecciona la cabeza separadora, el diámetro del estrobo y su largo en forma provisional para luego verificar de qué equipos se dispone. Luego, una vez hecho esta primera elección, se realizan los cálculos como se indica a continuación y se procede a dimensionar el separador en su conjunto. Para esta primera aproximación la cabeza separadora y el estrobo deben tener una capacidad superior a la mitad de peso a ser izado. La figura adjunta muestra la nomenclatura que se utilizará en el cálculo de cabezas separadoras, donde: A : es el Ancho entre muñones u orejas. L Largo del estrobo (incluyendo grilletes) D : es la separación que otorga un triángulo. P : Peso total a levantar

T : Tensión que soporta el estrobo. E : Empuje o compresión en la cañería. Para obtener el valor real de L, se debe considerar el largo del estrobo, incluyendo él largo de los grilletes. Si se usa un triángulo en la parte superior para salir del gancho, al considerar el ancho A para el cálculo de la tensión en el cable T y el empuje E en el tubo separador se debe descontar del ancho entre las orejas de levante, la distancia D entre las perforaciones del triángulo. En los cálculos que se realizan a continuación hemos mantenido el ancho Á completo con el objeto de simplificar los gráficos I, II y III, que determinan la cañería a utilizar. Primera Aproximación Por ejemplo si el peso a ser levantado es de 60 Ton., podríamos seleccionar un estrobo de diámetro 2 ¼” de diámetro que tiene una capacidad de 46.940 Kg. Si solo estuvieran disponibles estrobos de diámetro 2 3/8", con una capacidad de 50.000 Kg. axial, luego utilizaríamos uno de estos estrobos. Si el ancho A entre las orejas o muñones de levante fuera de 4.80 m., el largo mínimo de los estrobos debe ser de 0.75 de A, es decir  0.75 x 4.80 = 3.6 m. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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Pero dentro de los estrobos disponibles de diámetro 2 3/8” contamos con estrobos de 3.755 y 5.760 m. de largo. En una primera aproximación elegiremos el estrobo de 3,755 m. Comprobación: Para este ejemplo, primero hay que calcular el Factor de Tensión t del Gráfico I y multiplicarlo por el peso que se desea levantar P, para determinar la tensión del estrobo T. El factor se determina en función de A y L en el Gráfico I, siendo: A = Ancho total del separador L = Largo del estrobo a verificar. En nuestro ejemplo se tiene

A= 4.80 m. y L=3.755.

Entonces

Del gráfico I se obtiene:

/ = 0,65

Luego la tensión real T a que se someterá el cable será de: T= P x t = 60.000Ax0.65 = 39.000Kg. Luego el estrobo de 2 3/8" de diámetro admite esta carga sin problemas. Recordemos que su capacidad axial es de 50.000 Kg. Conocida esta fuerza se determina el empuje E a que estará sometido el tubo en función de A y L (ver Gráfico II), de donde se obtiene el Factor de Empuje e., que multiplicado por el peso a levantar entrega el empuje E.

En este caso la relación es Del gráfico II se obtiene: e = 0.42

e = 0,42

Por lo tanto, el empuje a que se somete el tubo será igual a P x e  60.000 x 0.42 

E = 25.200 Kg.

Luego, para dimensionar el tubo se recurre al Gráfico III. Los tubos a ser utilizados deben ser cañerías tipo ASTM‐A 53 Grado B. En el caso que el tubo deba caber sobre la campana del separador, este tiene que ser de SCH 40. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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En el caso del tubo que cabe dentro de la campana esta deberá ser de Sch 40 como mínimo, pudiendo ser de un SCH mayor. Ahora con el ancho real del separador A y el empuje sobre el tubo E se determina las características del tubo (Ver gráfico III). A = 4.800 m; E = 25.200 Kg. Del gráfico se deduce que se necesita una cañería de diámetro 8" SCH 40. Pero aquí surge un problema, las cabezas separadoras de 50 Toneladas Métricas no aceptan una cañería de 8" sino sólo de 4" y 6" ¿Qué hacer? La solución más fácil es alargar los estrobos. En este caso intentamos de nuevo con los estrobos de diámetro 2 3/8" de diámetro y 5,760 m. de largo. Tenemos

.

0.833

.

Luego del gráfico I, se obtiene el factor t, el valor que entrega el gráfico es t=0.540. Es decir, la tensión en el cable T pasa a ser: T

Pxt

60.000 x 0.540

T

32.400 kg

Y del gráfico II, se obtiene el factor e e = 0.23 Finalmente, el empuje E en el tubo es: E P x C 60.000 x 0.23 E = 13.800 kg Con este dato del gráfico III, se observa que en este caso basta una cañería de diámetro 6". Los cálculos y análisis para la elección de aparejos, deben ser revisados y aprobados por el Jefe de Área o Ingeniero encargado. Recomendación Todo lo anterior es válido si se mantienen los estrobos y demás elementos en óptimo estado de conservación, luego es indispensable que en cada obra se guarden en bodega los estrobos y demás elementos en forma apropiada para evitar deterioros generados por el medio ambiente o daños físicos innecesarios. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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12.6 Volteo y verticalización de cargas Al momento de levantar una carga, para voltear o verticalizarla desde una posición horizontal a una posición vertical, la grúa izará una parte del peso total del objeto, hasta que el objeto esté en posición vertical y cortando luz sobre el suelo. En ese punto la carga que levanta la grúa es el 100% del peso total del objeto. Por esta razón no se debe asumir que la grúa será capaz de levantar el objeto sólo porque puede inclinar la carga hacia arriba. Previo al izaje se debe verificar en la tabla de capacidad de la grúa, su capacidad al largo pluma y radio máximo. 12.6.1 Condiciones ideales para un volteo y Verticalización de cargas Para voltear o verticalizar equipos, torres y estructuras se debe tener presente lo siguiente: ‐ Se debe contar con 2 grúas, una grúa principal y una grúa secundaria de cola. ‐ Grúa principal debe tener la suficiente capacidad para izar el 100% del peso de la carga y montar el equipo. ‐ Grúa de cola debe tener la suficiente capacidad para tomar el peso de la carga según el C. G. con respecto a las orejas de cola o trunnions del equipo, torre o estructuras. ‐ Para la toma superior con la grúa principal, las orejas o trunnions deben ser mínimo 2, de 0° a 180°. Existen casos excepcionales donde la toma superior posee 1 sola oreja, por ejemplo para los reactores. ‐ Para la toma de la carga con la grúa de cola, en los equipos y torres, lo ideal es una sola oreja (90° con respecto del 0° de las orejas o trunnions superiores). Y si es estructura (paneles), lo ideal es que sean 2 orejas. ‐ Durante el volteo se debe controlar que los cables de los ganchos de ambas grúas se mantengan siempre verticales, con esto evitamos traspasar cargas horizontales de una grúa a otra. ‐ El levante de los ganchos y giro de ambas grúa debe ser bien coordinado, hasta colocar vertical el equipo, torre o estructura. La figura a continuación muestra un volteo realizado por 2 grúas a manera de ejemplo de lo explicado anteriormente.




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Ejemplo de volteo con 2 grúas. Para el caso de verticalizar cargas, sólo para casos de cargas livianas, tales como piezas de estructuras, vigas o columnas, puede emplearse una sola grúa tal como muestra figura al costado de este texto, donde se debe tener presente que la capacidad de la grúa disminuye rápidamente a medida que el objeto comienza a verticalizarse debido al aumento del radio de toma de la carga vertical. NO USAR UNA SOLA GRÚA PARA VERTICALIZAR ESTRUCTURAS PREARMADAS. Se debe recalcar que se incrementa el radio de operación de la grúa perdiendo capacidad. Otras operaciones consideran levantar la carga hacia adentro de la grúa. En ambos casos, se debe tener en cuenta que las operaciones donde se verticalizan cargas, pueden generan un serio riesgo pudiendo llegar a causar un accidente fatal. Se recomienda operar con máxima atención y cautela. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



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En la grúa de la figura inferior, una carga se puede verticalizar levantando carga e inclinándola hacia los lados asegurándose de que la grúa no se someta a carga lateral. La grúa debe mantener el giro para mantener la línea vertical de elevación sobre la maniobra o soltar el freno de giro, dejando que la grúa se centre por encima de la carga. 12.7 Elementos adicionales para montaje Esta sección describe un grupo de elementos de elevación y sistemas especializados que son de uso común para las obras. Los temas tratados incluyen sistemas de izaje hidráulicos como gatas o cilindros hidráulicos y sistemas de elevación mecánico mediante el uso de la ventaja mecánica como lo son las poleas y sistemas de pastecas.

12.7.1 Tecles Tabla de carga Tecles tipo Cadena



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Tabla de carga Tecle Palanca.

12.7.2 Tira Cables

1. Gancho / pasador de anclaje 2. Palanca de funcionamiento 3. Palanca de funcionamiento inverso 4. Palanca de liberación de la cuerda 5. Seguro de liberación de cuerda 6. Guía de cable 7. Cable metálico 8. Palanca de funcionamiento telescópico.



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Modelos de Tira Cables

Tabla de capacidades para Tira Cables MODEL MODELO

TU‐8

T‐508D

TU‐16

T‐516D

T‐532D

Maximum working load t Carga de trabajo máxima t Weight / Peso : Machine/ Maquina kg

8.4

6.6

18.0

13.5

27.0

24.0

Telescopic operating handle / palanca de operación telescopica kg

1.0

1.0

2.4

2.3

2.4

2.3

6.1

6.1

13.1

13.1

26.6

26.6

15.5

13.7

33.5

28.9

56.0

52.9

Lenght / largo mm

527

420

660

530

676

620

Lenght with optional hook/Largo de gancho opcional mm

__

550

__

650

860

840

Height/ Alto mm

265

250

330

315

330

355

width /Ancho mm

108

99

140

127

156

130

55/77

40/69

68/119

65/115

68/119

65/115

Standard 20m of wire rope, complete / Cable estandar de 20m, completo kg Total weight of standard equipment Peso total de equipamiento estandar kg Machine Dimensions / Dimensiones de la máquina:

Telescopic handle: closed‐extended / Palanca telescópica: cerrado ‐ extendida cm Tira Cable wire rope / Cable de Tira Cable

0.8

1.6

3.2

Diameter / Diametro mm

8.3

11.5

16.3

Guaranteed breaking strain / Tensión de ruptura* kg Weight per meter / Peso por metro kg

4000 0.250

8000 0.500

16000 1.00

Rope travel (forward /reverse) **

70/76

46/63

56/70

42/57

*Including end fittings of the rope / Incluye fittings terminales del cable ** One complete cycle of the operating lever at maximum working load / Ciclo completo de operación a la maxima carga de trabajo Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK

TU‐32

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Capitulo 12: Practicas de Rigging 100


12.7.3 Winche o cabrestante. Conjunto de elementos mecánicos utilizado para mover e izar cargas pesadas, básicamente se componen de un motor unido al tambor que posee un cable. Existen cuatro tipos: Mecánicos, eléctricos, hidráulicos y neumáticos. Los catálogos definen las características técnicas de funcionamiento como gráficos de carga y carga máxima.

12.7.4 Tanquetas • Poseen un diseño de cadena de rodillos de avance rodante. Este diseño proporciona un bajo nivel de roce de rodadura. • Se utilizan directamente sobre pisos de concreto para cargas livianas. Para cargas pesadas requieren guías para dirigir la carga en la dirección correcta tipo carriles que pueden consistir en canales invertidos.

Tanquetas con guía de avance Tanqueta Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Ejemplo de tabla de capacidades para tanquetas ‐ SERIES OT, NT, T

12.7.5 Poleas y Cuadernales 12.7.5.1 Las Poleas o Roldanas Una polea es una rueda que puede girar libremente alrededor de un eje que pasa por su centro. Ahora, una polea o un sistema de poleas es también un dispositivo con el cual se puede variar la dirección y la magnitud de una fuerza para obtener alguna ventaja mecánica. Una polea fija solo permite cambiar la dirección o sentido de aplicación de la fuerza y la polea móvil permite disminuir la magnitud de la fuerza.




"Partes" de línea son el número de líneas que soportan la pasteca de carga y la carga en si. Por ejemplo, haga una línea imaginaria horizontal que corte justo arriba del bloque de carga en las Figuras y contar solamente los cables debajo de la línea de corte.

12.7.5.2 Tipos básicos de Pastecas

12.7.5.3 Fuerza de Fricción o Roce en Sistemas de poleas En cualquier mecanismo de elevación de cargas con poleas, existen pérdidas por fricción cuando el sistema se pone en movimiento. Las pérdidas se producen en los cojinetes del eje de la polea debido al roce del cable en su paso por la polea. Existen coeficientes de pérdida por roce variables. Fuerza de fricción: se define como una fracción de la carga (tensión), en un sistema de líneas de polea, que tiene que ser agregada a la tensión de la línea principal para obtener la fuerza necesaria para levantar la carga a una velocidad constante. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Fuerza de pérdida: se define como la fracción de la fuerza o tensión de la línea principal que se pierde a causa de la fricción al levantar una carga, dentro de un sistema de líneas de carga, cuando pasa por una polea a una velocidad constante. Eficiencia de roldana: se define como la relación entre la línea de tensión principal y la carga a levantar. P W

Donde: P e= eficiencia de la polea o roldana P= Tensión de línea principal W= Peso de la carga a levantar. W 12.7.5.4 Ventaja mecánica (V.M.) La ventaja mecánica es la relación o proporción que existe entre el valor de la fuerza que se requiere para levantar la carga mediante la utilización de un sistema de poleas y el peso de la carga. La ventaja mecánica es igual (Teoría) al número de partes de Línea que sujeta la pasteca móvil o de desplazamiento. Ejemplo 1: Calculo ideal o teórico de la ventaja mecánica. La ventaja mecánica es la fuerza ganada por múltiples líneas. Linea de tracción

Carga Total peso Numero de partes de Linea

Linea de tracción

6000 lbs 4 partes de Linea


1500 lbs



Ejemplo 2

Ejemplo 3




Ejemplo 4

12.7.5.5 Velocidad de sistemas de pastecas Para una misma velocidad de malacate (RPM), un sistema con cuatro partes de línea tendrá una velocidad de izaje de ¼ de aquel sistema con una parte de línea.

12.7.5.6 Carga total La carga total en las pastecas determina la carga límite de trabajo requerido. Incluye el peso de todas las cargas, además de la carga en el gancho y debe ser mayor que el peso de la carga a levantar. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



12.7.5.7 Uso de Poleas 

Cuando un cable descansa o se acomoda en el canal de una polea o de un tambor, se produce una presión que puede originar desgastes del material y la aparición de aristas por haberse grabado o impreso las huellas del cable en la superficie de apoyo de las poleas.



La presión de contacto puede ser reducida mediante las siguientes acciones: a) Disminuyendo la carga en el cable. b) Aumentando el diámetro de la polea, o c) Ajustando la polea, o reemplazándola por otra cuyo material de fabricación sea apropiado.



Las ranuras o canales de la polea deben ser suaves y ligeramente más grandes que el cable para evitar que éste se apriete o atore en la garganta o canal.








Si el fondo de la ranura es excesivamente estrecho o pequeño, el cable se acuñará produciendo desgastes y deformaciones por presión excesiva en las zonas de contacto, produciendo la fatiga del cable debido al esfuerzo de flexión de los alambres. El esfuerzo de flexión, hará que el cable se grabe o imprima en el interior de la ranura, causando pellizcos y sometiendo al cable y la polea a un desgaste severo por abrasión (roce).

Si el fondo de la ranura de la polea es demasiado ancho o grande, el cable no será soportado en forma adecuada sufriendo esfuerzos transversales excesivamente altos, provocando un aplastamiento hasta llegar a sufrir una distorsión o deformación, acelerando la fatiga de los alambres y deteriorando prematuramente el cable.




Tolerancias en el diámetro de la garganta de poleas en relación al diámetro del cable de acero



La parte inferior en la ranura debe tener una base de apoyo de al menos 120° a 150°, y los lados de la ranura deben ser tangente.



La condición y el contorno de las ranuras de las poleas tienen una gran influencia en la vida útil del cable.



Un excesivo desgaste en los descansos de las poleas pueden causar fatiga en el cable debido a la vibración.






Cuanto más cerca del contorno de la ranura se encuentre el cable mayor área de contacto existe entre ambos. Esto minimiza la distorsión del cable, fatiga por flexión y facilita la rotación de la polea.



Una lubricación inadecuada, o si la polea es muy pesada, puede continuar girando después que el cable se ha detenido. Esta acción de roce puede causar daños severos por abrasión, desgastándose la polea y el cable



En las poleas, la profundidad de la garganta debe ser por lo menos 1.5 veces el diámetro nominal del cable.






Si las poleas no son perfectamente alineadas tanto el cable y la polea serán sometidos a un grave desgaste y un deterioro rápido.



Cuando un cable se dobla alrededor de una polea, se produce una pérdida de resistencia del cable debido al efecto de la flexión. A menor relación D/d mayor es la perdida de resistencia, osea, menor es la eficiencia del cable.




EFICIENCIA




12.7.6 Sistemas hidráulicos ocupados en montaje 

Generalmente son especificados por la carrera de pistón, la capacidad del cilindro, y la acción (individual o doble).



Los tipos de acciones disponibles son de doble efecto o efecto simple.



La capacidad del cilindro hidráulico es determinado por el diámetro del pistón y la presión nominal. Para estimar rápidamente la capacidad, se debe multiplicar el área transversal del pistón por la presión.

Doble Efecto Efecto Simple Cilindros de simple efecto y baja altura






Accesorios conectores “fitting” facilitan el acoplamiento de las líneas dentro del sistema hidráulico.

Punto de conexion

Accesorios terminales 

Las bombas manuales se utilizan normalmente para operar gatos hidráulicos pequeños. Suelen tener un depósito de uno o dos galones de aceite y operar hasta 10.000 psi. Para trabajos más grandes, las bombas son alimentadas por energía eléctrica portátil

Ejemplo de Bomba hidráulica manual Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



12.7.7 Portales Gantry Hidráulicos (Mega Lift)      

Estos dispositivos consisten en cilindros hidráulicos telescópicos montados sobre bases rodantes. Posee una viga de cabecera apoyada sobre los 2 cilindros hidráulicos. La carga es estrobada desde la viga cabezal. Los cilindros hidráulicos van montados sobre rodillos y deben desplazarse sobre pistas adecuadas o vigas riel. Una vez levantada la carga, es transportada a lo largo de la pista mediante propulsión hidráulica o por rodillos motorizados. Las capacidades de elevación de carga van desde 1 tonelada hasta 454 toneladas, con 4 puntos de levante.

Componentes de un sistema Gantry hidráulico

Dos Gantries enganchados Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Tabla de carga típica de Gantries Hidráulicos




Ejemplo Cuadro de Capacidades de Mega Lift Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



12.7.8 Machinería de terreno 12.7.8.1 Orejas según estándar SK




12.7.8.2

Aplicación de machinas fabricadas para montaje

Ejemplo 1: Machinería para desplazamiento de condensador sobre vigas, hasta interior de edificio de turbinas.

Machinas fabricadas para alojamiento de cilindro hidráulico Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Ejemplo 2: Machinas fabricadas para el apoyo de equipo desalinizador.

Ejemplo 4: Separadores (triangulo equilátero compuesto de barras de largo ajustables, mediante conexión de flanges apernados)



Capitulo 13: Transporte de Cargas 120

CAPITULO 13: TRANSPORTE DE CARGAS El transporte de cargas pesadas para obras de construcción, requiere de equipos de transporte especializados. Estos equipos de transportes incluyen: 1. Plataformas hidráulicas multi‐ejes 2. Plataformas hidráulicas multi‐ejes autopropulsadas 3. Camas bajas, multi ejes 4. Carros Viga (Tipo Goldhofer) 13.1 Plataformas hidráulicas multi‐ejes Una Plataforma hidráulica multi‐ejes es remolcada o empujada por un equipo motorizado o vehículo de remolque que normalmente se conocen como el tracto camión.

Tracto camión Marca Mack, modelo DM‐800 La Plataforma hidráulica multi‐ejes, consiste en una cubierta de acero estructural apoyada sobre una serie de suspensiones con ejes, donde cada uno de éstos está conectado a la plataforma y se apoya en un vínculo que consiste esencialmente en un cilindro hidráulico. Todos estos cilindros están interconectados hidráulicamente. Esto permite que la cubierta de la plataforma suba o baje por bombeo, y además permite el drenaje del líquido hidráulico. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Suspensión hidráulica plataforma multi ejes En el sistema se aplica el principio hidráulico de la red interconectada hidráulicamente, donde cada eje soporta una carga igual, independientemente de dónde o cómo se aplica la carga a la plataforma del transportador. Esto significa que la superficie del suelo que soporta el peso de la carga, recibe una carga uniforme. Todas las suspensiones de cada eje permiten una inclinación y un giro lateral, por lo tanto garantizan la distribución equitativa sobre cada uno de sus neumáticos. El giro de cada eje es independiente, lo que permite una mejor dirección del transporte. Una serie de enlaces de dirección permiten que el transportador realice los giros coordinados. Una característica típica de las plataformas multi‐ejes hidráulicas, es la modularización. Dependiendo del fabricante, los trailers vienen en módulos de 2, 3, 4, 5, etc líneas de eje. Los módulos pueden estar unidos entre sí longitudinalmente para crear trailers de varias longitudes. Los módulos de remolque se pueden unir lateralmente para hacer una plataforma de 2 veces su ancho.

Ejemplo de Datos típicos de plataforma de ancho simple, 4 líneas de eje de remolque.




Ejemplo de Datos típicos de plataforma ancho doble, 10 líneas de eje de remolque

Ejemplo de plataforma Marca Cometto (3 líneas)

Ejemplo de plataforma Marca Cometto (12 líneas).




La disposición de los cilindros hidráulicos genera tres circuitos hidráulicos aislados que corresponden a un soporte triangular. Esto se conoce como el triángulo de estabilidad o "suspensión de tres puntos" lo que es similar al concepto de la "mesa de tres patas" revisado en el Capítulo 3. Usualmente hay dos bucles o circuitos laterales en la parte delantera del remolque y uno en la parte trasera, donde cada uno de los tres circuitos no recibe la misma carga debido a la inclinación y a la ubicación del CG de la carga. Sin embargo, los tres circuitos hidráulicos permiten que la cubierta que esté bien nivelada. Si la cubierta es inclinada a un lado, uno de los circuitos laterales puede ser bombeado hasta extender los cilindros hidráulicos de ese lado y eliminar la inclinación. Si la cubierta está inclinada hacia la parte posterior, el circuito trasero extiende los cilindros (o retracta los dos circuitos laterales en la parte delantera). Toda la plataforma puede elevarse mediante la extensión de los cilindros hidráulicos simultáneamente lo que, en muchos casos, elimina la necesidad de una grúa de elevación para los stands de carga y de descarga.

Capacidad de auto nivelación

Plataforma de la suspensión de remolque hidráulico y el Triángulo de Estabilidad




P l a t a f o r ma hidráulica de 16 líneas de ejes para el transporte de un generador de vapor. 13.2 Plataformas hidráulicas multi‐ejes autopropulsadas Con los avances en la tecnología, los fabricantes han desarrollado plataformas multi‐ejes autopropulsadas, eliminando la necesidad de un vehículo de remolque. Para aumentar la maniobrabilidad, todos los ejes hidráulicos disponen de 360 grados de giro. Factores tales como la estabilidad, la capacidad estructural de la cubierta y los efectos dinámicos juegan un papel importante en determinar la velocidad de recorrido total.

Plataformas hidráulicas KMAG Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



Las plataformas hidráulicas multi‐ejes autopropulsadas, son modulares y pueden ser unidas entre sí longitudinalmente para crear un transportador de cualquier longitud. Sin embargo, no necesariamente tienen que permanecer unidos entre sí. Los módulos se pueden separar y situar en múltiples puntos de apoyo de carga útil. El módulo individual del transportador puede estar vinculado electrónicamente para el control uniforme de su dirección y su movimiento.

Plataformas hidráulicas de 4 y 6 ejes

Vista en planta detalles típicos de plataforma

Plataforma hidráulica multi‐ejes autopropulsada




Ejemplos de Programas de Dirección

Plataformas hidráulicas KMAG transportando un módulo




13.3 Camas bajas, multi‐ejes La cama baja multi‐eje difiere de la plataforma hidráulica en cuanto a la disposición de los ejes, rendimiento y la suspensión. El principio de funcionamiento de la cama baja multi‐eje se basa en la distribución de la carga en los ejes. La carga se apoya sobre la cubierta de acero (cama baja) del transportista. La cama está situada a una elevación baja sobre el suelo para mantener el centro de gravedad de la carga lo más bajo posible ayudando a la estabilidad de la carga al ser transportada. La cama baja está equipada básicamente por una base para soporte de carga, la cual descansa sobre la distribución de ejes traseros o Bogie, y un cuello desacoplable tipo “cisne” (según el tipo de cama baja), algunas incorporan el sistema Dolly adicionalmente. Los bogies consisten en una serie de vigas que distribuyen la carga a una multitud de ejes. La distancia entre ejes puede variar cambiando la longitud y disposición de las vigas distribuidoras de carga. Una desventaja de las camas bajas multi‐ejes es generalmente su longitud y la falta de maniobrabilidad. El radio de giro de estos transportadores es por lo general muy grande llegando a restringir su uso en las principales autopistas debido a las curvas cerradas.

Cama baja multi‐ejes


Cama baja + Dolly



Ejemplo Cama baja 4 ejes, Marca Fruehauf

Ejemplo cama baja 3 ejes, Marca Random. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



13.4 Transporte sobre Carros Viga La configuración del Carro Viga es adecuado para el transporte de equipos pesados y voluminosos a través de carreteras o ferrocarril.




Ejemplo Carro Viga, Marca Goldhofer 13.5 Información necesaria para desarrollar un plan de transporte pesado.      

Peso, CG y dimensiones de los equipos. Ubicación del equipo de apoyo.(grúas auxiliares, camiones, etc) Carga máxima permitida en la superficie del desplazamiento (carreteras, puentes, etc.) Inclinaciones en grados en la trayectoria del transporte. Radios de giro en la trayectoria del transporte. Espacios libres laterales a lo largo de la ruta del transporte.

Con esta información, es posible planificar y elegir la configuración del transporte adecuado. Diseñado por U.M.E., derechos reservados para ICSK



REFERENCIAS            

MANUAL ELEMENTOS DE APAREJAMIENTO RIGGING MANUAL, CONSTRUCTION SAFETY ASSOCIATION OF ONTARIO MOBIL CRANE MANUAL, CONSTRUCTION SAFETY ASSOCIATION OF ONTARIO MANUAL DE CABLES DE ACERO, PRODINSA BECHTEL,RIGGING HANDBOOK NORMA ASME B30.5 – 2007 “Mobile and locomotive Cranes” NORMA ASME B30.9 – 2006 “Slings ” NORMA ASME B30.26 – 2004 “Rigging Hardware” CRANE AND DERRICKS, 3er edition, I. Shapiro NOCIONES DE MECÁNICA DE SUELOS, Salvador Nasra INSTRUCTIVO DE INSPECCION DE MANIOBRAS, UME‐INS‐00‐02_rev0, Carlos Rebolledo. INSTRUCTIVO DE INSPECCION DE APAREJOS, UME‐INS‐00‐03_rev0, Carlos Moret.


Curso Rigger Nivel a Rev0

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