Maq11_Bonifacio_C_J_D_Perforadoras

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD VERACRUZANA 
Facultad de Ingeniería Civil 
 
Maquinaria y equipo de construcción 
(18939) 
 
Docente: 
Ceballos Morales Guillermo 
 
Alumno: 
Bonifacio Carreón Jonathan Daniel 
 
Actividad 16: Perforadoras (Piloteadoras) 
Tiempo de elaboración: 5 horas. 
 
08 de Octubre de 2022 
 
¿Qué es una perforadora? 
Las piloteadoras son elementos de construcción puntuales generalmente se ocupan 
o se emplean para las cimentaciones profundas permitiendo transmitir las cargas 
de la estructura hasta las capas del suelo más ondas donde hay capacidad 
suficiente para tolerar el peso completo del edificio. 
Las piloteadoras son aquellas máquinas que se emplean para colocar las pilas de 
cimentación y realizan un método de construcción basado en la perforación del 
terreno. Una vez terminada la excavación se coloca una armadura y se rellena con 
hormigón. De acuerdo con el sistema de ejecución y las características del suelo los 
pilotes se pueden clasificar en perforado en seco sin un ademe, perforado con un 
ademe recuperable, perforado con un ademe perdido, con lados estabilizadores del 
terreno y mixtos perforados con un ademe recuperable y lados estabilizadores del 
suelo. 
Este tipo de máquina ofrece una mayor productividad, versatilidad y 
multifuncionalidad en las cimentaciones profundas. Brindan una gran seguridad y 
eficiencia en la perforación del suelo debido a su capacidad para escarbar 
compresiones mediante un sistema de monitoreo con relación a la verticalidad de la 
perforación. 
La cimentación profunda con piloteadoras se suele llevar a cabo con máquinas 
rotativas las cuales se encargan de extraer el material a través de dientes especiales 
e inclinados que arrancan una porción del terreno durante la rotación. Esto es 
debido a que los dientes tienden a levantar la herramienta por lo cual es necesario 
causar un empuje vertical que se genera en la cabeza de la rotación. 
Gracias a la alta precisión y fuerza de empuje que nos ofrecen las piloteadoras estas 
son capaces de perforar rocas de hasta 100 MPa de resistencia a compresión 
 
 
 
 
Clasificación de las perforadoras 
En la mayoría de los casos las piloteadoras constan de una unidad principal y otros 
varios componentes los cuales se encuentran montados sobre un vehículo con 
orugas ensambladas en cadena que les facilita la movilización sobre cualquier tipo 
de terreno. no obstante, aunque son bastante menos comunes también existen las 
perforadoras montadas en camión o remolcables. Siendo así su clasificación: 
 Perforadoras con orugas: esta 
clasificación es conveniente utilizarla en 
trabajos con suelos desnivelados o 
sueltos donde los desplazamientos son 
cortos ya que este tipo de máquinas 
tienen una velocidad promedio de 4 
km/h. 
 Perforadora remolcable: a diferencia de 
la de oruga o sobre camión no es 
independiente en su desplazamiento ni 
en su fuente de energía por lo que 
necesitan de un vehículo auxiliar que 
supla estas necesidades con la ventaja 
a indicar que el uso de esta es considerablemente más económico. 
Partes de las perforadoras 
 Cuerpo: Se puede decir que este es el corazón de la piloto que adora 
puesto que todos los componentes y demás partes se encuentran 
sobre este proporcionando su funcionalidad. 
 Cabrestante: Es el encargado de transmitir la fuerza y movimiento 
desde los tambores de la grúa de carga. El cabrestante debe 
seleccionarse, manejarse y conservarse haciendo usos de los 
procedimientos y del sentido común puesto que al igual que cualquier 
 
otra parte, tiene que dar un alto rendimiento durar mucho y soportar 
grandes esfuerzos. 
 Mástil: El mástil podría ser la columna vertebral de esta máquina. sirve 
como soporte para la cabeza de rotación, las barrenas de perforación, 
la manguera de hormigonado, etc. es un elemento macizo y rígido que 
va unido de manera permanente al cuerpo de la máquina. 
 Plumín de poleas: Este es bastante más complejo que el que podemos 
ver en las grúas sobre orugas ya que existen varias poleas que 
permiten que los cabrestantes sufran menos. 
 Codo: Es una pieza de acero que sirve de conexión entre la manguera 
de hormigonado y el conducto interior del canuto. Suele ser una zona 
 
bastante crítica durante el hormigonado ya que es donde se concentran 
la mayoría de los atranques. 
 Canuto: Es donde engancha la cabeza de rotación para girar la 
barrena. La cabeza de rotación y el canuto van de la mano. No todos 
los canutos sirven para las mismas cabezas ni viceversa, por lo que 
habrá que tener mucho cuidado con esto. 
El canuto tiene otra función: una vez la barrena se ha introducido por 
completo en el terreno, la cabeza de rotación se desengancha del 
canuto y se vuelve a enganchar en un punto superior del mismo, 
introduciendo al canuto en el terreno. Esto nos permite, usando la 
misma longitud de barrena, tener algunos metros más de perforación. 
 Cabeza de rotación: Es el elemento que transmite el giro a las barrenas 
y al canuto. La pieza fundamental de la cabeza de rotación es la 
“reductora” que es un motor que permite transformar la energía 
hidráulica que viene de los latiguillos en energía cinética que permite 
que el canuto y las barrenas giren. 
 Limpia-lodos: Tiene la función de limpiar el material perforado cuando 
se extraen las barrenas del terreno. Es como una especie de “escobilla” 
que gira en sentido contrario al que lo hace la barrena y golpea el 
material, retirando el material adherido a la barrena. 
 Anillo-guía: Se abre y se cierra según el diámetro del pilote, y de alguna 
manera tiene la función de confinar y guiar la barrena de tal manera 
que el pilote quede lo más vertical posible. 
 Pie: Cuando la piloteadora está trabajando realiza la función de punto 
de anclaje al terreno, evitando vibraciones indeseables que pueden 
afectar a la verticalidad del pilote. 
Usos dentro de la construcción 
Las piloteadoras se utilizan para hacer orificios de diferentes tamaños en una 
variedad de materiales a diferentes profundidades. Es una máquina esencial para 
realizar muchos tipos de trabajos de construcción, cimentación e industrial. 
 
La cimentación utilizando piloteadoras se ha convertido en la forma más común de 
cimentar cualquier tipo de construcción, la ejecución es relativamente rápida y está 
muy mecanizada, existen muchas técnicas la elaboración de pilotes y muchas 
soluciones para el uso de estos. 
 
Los pilotes son parte fundamental de la infraestructura y pueden utilizarse para 
transmitir las cargas de la superestructura a través de capas de suelos 
inconsistentes, agua o aire hasta los estratos cuya capacidad de carga sea de gran 
soporte, se utilizan cuando las condiciones del suelo no son las ideales para el 
empleo de losas de cimentación o cuando la construcción de estas en los lugares 
dispuestos para su realización es inadecuadas o no viables. 
 
El proceso de cimentación con pilotes requiere obtener todos los datos que puedan 
conseguirse de las características del suelo sobre el que se va a cimentar, estudiar 
y comprobar las posibles soluciones para la cimentación. 
En toda obra y en especial en las de carácter industrial se realizan rellenos; se hacen 
obras de sostenimiento o contención; se realizan excavaciones superficiales y 
subterráneas; se crean infraestructuras para las obras viales, propias o inducidas 
de la industria y en todas ellas el suelo o terreno juega un papel como elemento 
estructural. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Costo horario 
 
Mantenimiento y/o cuidados 
Los beneficios de las inspecciones de los equipos de perforación son convincentes. 
Como primera línea de defensa de su flota, las inspecciones inician la primera parte 
del programa de mantenimiento de una máquina. Consiguen ojos y manos reales 
en sus máquinas, donde puede evaluar todo, desde la corrosión de las líneas de 
perforación de acero y eldesgaste de los taladros o brocas hasta las jaulas de 
seguridad debilitadas. 
Entrenamiento y auditoria de la tripulación adecuada 
Desde los gerentes de campo y de flota hasta los operadores de perforación y los 
contratistas especializados, una tripulación inmersa en las rutinas estándar de 
mantenimiento preventivo es una tripulación que es más segura, completa y que 
mantiene la integridad y la propiedad del proyecto. 
Dedicar tiempo a la inspección adecuada y a las clases de mantenimiento básico 
es sólo el principio. Los roles deben ser delegados, con unos pocos miembros de la 
tripulación responsables de los dominios de inspección específicos y objetivos. 
 
Estos roles deberían estar bien apoyados y completamente capacitados, con 
pruebas y auditorías para asegurar que cada tripulante esté listo para realizar su 
parte de la inspección. 
Inventario maduro y seguimiento de activos 
Las inspecciones de rutina satisfacen otro beneficio de la flota: permiten una 
documentación completa y precisa de todo un conjunto de equipos, herramientas, 
brocas y accesorios relacionados con la plataforma de perforación. Las 
inspecciones de rutina incorporan la catalogación del inventario en el proceso de 
mantenimiento en su conjunto. Al igual que se revisa una plataforma de perforación 
real, se examinan sus accesorios con la misma atención - luego se registran sus 
condiciones e informes en consecuencia. 
Manuales de mantenimiento preventivo registrados 
Muchos fabricantes agrupan sus recomendaciones de mantenimiento de las 
máquinas por componentes de capital, reuniendo las partes y piezas pertinentes. 
Las inspecciones rutinarias le familiarizan mejor a usted y a su tripulación con estos 
componentes de capital objetivo. La máquina entera se ve entonces como un 
sistema completo y armonioso, no como una serie de partes solitarias para tachar 
la lista de verificación del día. 
Por ejemplo, no sólo se inspecciona un motor o un generador. Compruebas todo el 
componente de capital de potencia de la perforadora, asegurándote de que las 
recomendaciones del fabricante se toman en serio y que tus propios manuales 
internos contienen todos los detalles relevantes, desde las normas de lubricación 
hasta el historial de registro. 
Horarios de servicio 
Combinando las comprobaciones de los componentes de capital, las 
recomendaciones del fabricante y sus propias necesidades de inspección in situ y 
los resultados, puede elaborar de la mejor manera posible el programa de servicio 
completo de una perforadora. De este modo, dispondrá de tiempo suficiente para 
 
asignar lo que puede hacerse en la empresa y lo que debe subcontratarse a un 
profesional versado en las piezas críticas y la fabricación de maquinaria de 
perforación terrestre. Ahorrará tiempo y dinero porque ha planificado con antelación. 
Procedimientos de mantenimiento preventivo de los equipos de perforación 
Un programa de mantenimiento diligente en el sitio para el equipo de perforación 
puede parecer desalentador, incluso con su letanía de beneficios y ahorros de 
costos. Estas máquinas especiales requieren mucha inversión de capital inicial, 
pero esa inversión se paga por sí misma con el cuidado y el mantenimiento 
adecuados. 
En el caso de las minas y canteras, la construcción, la exploración de la 
geosuperficie y otras actividades, los planes de mantenimiento del equipo de 
perforación serían negligentes si no se realizaran revisiones programadas de los 
siguientes componentes críticos y consumibles. 
 Motores y generadores 
Los motores de perforación son el pulso de la máquina de perforación. No sólo 
entregan un amplio rango de potencia para la maquinaria de accionamiento directo, 
sino que deben soportar las vibraciones y las fuerzas elementales de los entornos 
en los que se despliegan. Los fallos inesperados de los motores o los fallos totales 
son demasiado costosos para arriesgarse. 
 Dibujos 
Los dibujos juegan un papel crítico en el levantamiento y los movimientos verticales 
de las plataformas de perforación. En todos los modelos y marcas, el diseño de los 
cajones suele fabricarse como un gran cabrestante mecánico o un cigüeñal, que 
puede ser accionado por la hidráulica, los motores o incluso la neumática, según el 
tamaño y la función de la perforación. Este cabrestante recoge la línea de 
perforación y debe mantener las rotaciones suaves y uniformes sin agarrotamientos 
ni interrupciones. 
 Líneas de perforación 
 
Las líneas de perforación de hoy en día se fabrican con cable de acero que, aunque 
es ultra fuerte y duradero, nunca debe darse por sentado. Habitualmente se evalúa 
la calidad de la cadena no sólo por la corrosión de la superficie, el desgaste y las 
roturas, sino también para asegurarse de que ha sido apropiadamente reavivada a 
través de los componentes del bloque de viaje y de la corona, así como cualquier 
gancho y abrazadera de cable de acero. 
 Equipo de elevación 
Las piezas de elevación de su equipo de perforación son las siguientes en ser 
inspeccionadas rutinariamente. Como el andamiaje mecánico de la maquinaria de 
perforación, las torres de perforación deben ser fuertes y estables. Las grietas o 
abolladuras deben ser fijadas inmediatamente para mantener la integridad 
estructural. 
 Sistema de circulación de lodo 
El sistema de circulación de lodo de su equipo de perforación es parte de su red 
mecánica de circulación más grande. Dependiendo de su unidad de perforación y 
su aplicación, el sistema de circulación de lodo podría ser tan básico como las 
bombas de lodo, una línea de succión y posiblemente una pizarra. 
 Giro 
En los taladros rotativos, el pivote es una unión crucial que conecta los componentes 
Kelly del sistema de perforación con un taladro. Cuando está asegurada, es una 
parte esencial de las fuerzas de elevación de un taladro en funcionamiento, 
permitiendo que el propio vástago del taladro gire. 
 Tanques de combustible y agua 
Los tanques de combustible y los tanques de agua, además de las líneas, válvulas, 
filtros y bombas asociadas a cada uno, son imperativos para el mantenimiento. 
Particularmente con las vibraciones de alto impacto del equipo de perforación 
durante el despliegue del campo, las fracturas más pequeñas causan importantes 
 
ramificaciones operacionales y de cumplimiento si pasan desapercibidas hasta que 
ya es demasiado tarde. 
 Bocados de perforación 
Ninguna inspección del taladro estaría completa sin analizar las propias brocas. Sin 
estos consumibles, la perforación y el taladrado simplemente no pueden ocurrir - 
creando el tipo de dolores de cabeza por el tiempo de inactividad que temen los 
gerentes de flotas y sitios. 
Muchas de las brocas instaladas en las principales marcas de perforación de hoy 
en día son rotativas o de cono de rodillo. Ambas proporcionan movimientos 
dinámicos de corte y de circulación elementales para su función de perforación. Sin 
embargo, algunas brocas pueden ser mejoradas o equipadas para usar fluidos de 
perforación además de su fuerza bruta de perforación. 
 Componentes hidráulicos o neumáticos 
La diversidad de sistemas hidráulicos o neumáticos incorporados en los equipos de 
perforación pone de relieve la gama de movimientos y la potencia que se requiere 
de estas máquinas. Por ello, la inspección adecuada de sus piezas debería ser una 
inclusión estándar en el mantenimiento de la perforación. 
Desde los cabrestantes hidráulicos o neumáticos hasta los motores, arietes y 
cilindros, estos sistemas ayudan rutinariamente a alimentar las bombas que 
impulsan o aumentan los movimientos de elevación pesados. 
 
 
 
 
 
 
Cuestionario 
1. Generalmente, ¿Qué uso se les da a las piloteadoras? 
R= Generalmente se ocupan o se emplean para las cimentaciones profundas 
permitiendo transmitir las cargas de la estructura hasta las capas del suelo 
más ondas donde hay capacidad suficiente para tolerarel peso completo del 
edificio. 
2. ¿Qué se realiza después de hacer la excavación con la piloteadora? 
R= Una vez terminada la excavación se coloca una armadura y se rellena 
con hormigón. 
3. ¿Cuál es la clasificación de los pilotes de acuerdo con el sistema de ejecución 
y las características del suelo? 
R= De acuerdo con el sistema de ejecución y las características del suelo los 
pilotes se pueden clasificar en perforado en seco sin un ademe, perforado 
con un ademe recuperable, perforado con un ademe perdido, con lados 
estabilizadores del terreno y mixtos perforados con un ademe recuperable y 
lados estabilizadores del suelo. 
4. ¿Qué beneficio nos ofrece el uso de piloteadoras en la construcción? 
R= Este tipo de máquina ofrece una mayor productividad, versatilidad y 
multifuncionalidad en las cimentaciones profundas. Gracias a la alta precisión 
y fuerza de empuje que nos ofrecen las piloteadoras estas son capaces de 
perforar rocas de hasta 100 MPa de resistencia a compresión. 
5. ¿En que se diferencian las perforadoras de orugas a diferencia de la 
remolcable? 
R= Las piloteadoras de orugas son mas recomendables a utilizar en trabajos 
donde el suelo sea desnivelado o haya un desplazamiento corto, a diferencia 
de las de tipo remolcable las cuales no son independientes en su 
desplazamiento ni en su fuente de energía por lo que necesitan de un 
vehículo auxiliar que supla estas necesidades. 
6. ¿Qué es la cabeza de rotación de una piloteadora? 
R= Es el elemento que transmite el giro a las barrenas y al canuto. La pieza 
fundamental de la cabeza de rotación es la “reductora” que es un motor que 
 
permite transformar la energía hidráulica que viene de los latiguillos en 
energía cinética que permite que el canuto y las barrenas giren. 
7. ¿Cuál es una segunda función que tiene el canuto en la piloteadora? 
R= Una vez la barrena se ha introducido por completo en el terreno, la cabeza 
de rotación se desengancha del canuto y se vuelve a enganchar en un punto 
superior del mismo, introduciendo al canuto en el terreno. Esto nos permite, 
usando la misma longitud de barrena, tener algunos metros más de 
perforación. 
8. ¿Por qué el uso de la piloteadora es especial en obras de carácter industrial? 
R= Porque se hacen obras de sostenimiento o contención; se realizan 
excavaciones superficiales y subterráneas; se crean infraestructuras para las 
obras viales, propias o inducidas de la industria y en todas ellas el suelo o 
terreno juega un papel como elemento estructural. 
9. ¿En qué momentos es recomendable hacer uso de las piloteadoras en la 
construcción? 
R= Son recomendables a utilizar cuando las condiciones del suelo no son las 
ideales para el empleo de losas de cimentación o cuando la construcción de 
estas en los lugares dispuestos para su realización es inadecuadas o no 
viables. 
10. ¿Por qué es importante la revisión de los bocados de perforación? 
R= Ninguna inspección del taladro estaría completa sin analizar las propias 
brocas. Sin estos consumibles, la perforación y el taladrado simplemente no 
pueden ocurrir. 
11. ¿Por qué es importante la inspección de los componentes hidráulicos o 
neumáticos de una piloteadora? 
R= Porque estos componentes ponen de relieve la gama de movimientos y 
la potencia que se requiere de estas máquinas. Por ello, la inspección 
adecuada de sus piezas debería ser una inclusión estándar en el 
mantenimiento de la perforación. 
 
 
 
Bibliografía 
https://grupofac.com/piloteadoras-2/ 
https://geotecniafacil.com/maquinas-pilotadoras/#Tipos_de_maquinas_de_pilotes 
https://desdeelmurete.com/pilotadoras-cfa/ 
https://www.alfo.com.mx/blog/1454-usos-frecuentes-de-las-piloteadoras 
Catalogo de costos horario 2021 CMIC 
https://primesourceco.com/es/latest-news/drilling-equipment-maintenance-guide/ 
 
https://grupofac.com/piloteadoras-2/
https://geotecniafacil.com/maquinas-pilotadoras/#Tipos_de_maquinas_de_pilotes
https://desdeelmurete.com/pilotadoras-cfa/
https://www.alfo.com.mx/blog/1454-usos-frecuentes-de-las-piloteadoras
https://primesourceco.com/es/latest-news/drilling-equipment-maintenance-guide/