Grúa pórtico para la industria de la construcción

¿Qué es una grúa pórtico de construcción?

Una grúa pórtico de construcción es una máquina-de elevación de trabajo pesado que cuenta con una viga horizontal (el puente) sostenida por dos patas verticales e independientes que se mueven sobre ruedas o rieles a lo largo del suelo. Este diseño "a horcajadas" le permite mover materiales sobre un área definida sin necesidad de soportes permanentes de pista elevada, lo que lo hace ideal para sitios de construcción dinámicos y temporales.

Son un equipo fundamental para mover cargas pesadas como prefabricados de hormigón, vigas de acero y maquinaria.

 

Tipos de grúas pórtico en la construcción

Diferentes proyectos requieren diferentes tipos de grúas pórtico:

Tipo de grúa pórtico	Descripción	Usos comunes en la construcción
Grúa de pórtico completa	Dos patas robustas que se desplazan sobre vías-a nivel del suelo. Ofrece la mayor estabilidad y capacidad de elevación.	Infraestructura principal:Construcción de puentes, montaje de grandes estructuras prefabricadas de hormigón, construcción de centrales eléctricas.
Semi-grúa pórtico	Una pierna corre sobre un riel de tierra; el otro extremo discurre sobre una pista elevada adosada a un soporte del edificio.	Sitios híbridos:Ideal para áreas parcialmente bajo una estructura (por ejemplo, la entrada de un edificio, un patio prefabricado con techo).
Grúa de pórtico portátil	Ligero, a menudo ajustable en altura y ancho. Se puede mover con la mano o con carretilla elevadora.	Pequeños sitios y talleres:Fabricación en el sitio, levantamiento de maquinaria, descarga de materiales de camiones y asistencia con el ensamblaje de herramientas.
Pórtico-cansado de caucho (RTG)	Una grúa móvil de gran tamaño que se desplaza sobre neumáticos de caucho y ofrece una gran movilidad sin orugas fijas.	Proyectos principales:Manipulación de secciones prefabricadas masivas, como segmentos de puentes y revestimientos de túneles, en sitios grandes y preparados.

 

Ventajas del uso de grúas pórtico en la construcción

No se necesita infraestructura permanente:Su mayor ventaja. Operan sobre vías terrestres, lo que los hace perfectos para sitios al aire libre y nuevos donde es imposible instalar una grúa puente.

Alta movilidad y flexibilidad:Se pueden reubicar fácilmente alrededor del sitio a medida que avanza el trabajo, adaptándose a las diferentes fases del proyecto.

Excepcional para elementos prefabricados pesados:Diseñado para soportar con precisión el inmenso peso de los componentes de construcción modernos, como muros de hormigón prefabricados y vigas de acero.

Costo-Efectivo:Para un proyecto temporal, utilizar una grúa pórtico es mucho más económico que construir el sistema de soporte del edificio necesario para una grúa puente.

Crea una bahía de trabajo dedicada:Establecen un área segura y controlada para tareas de elevación repetitivas, como el montaje de encofrados o la carga de materiales.

Seguridad:Proporciona levantamientos estables y controlados, lo que reduce los riesgos asociados con métodos de levantamiento menos estables.

 

Capacidad de elevación 320 toneladas
Luz (Ancho) 3 - 12 metros (ajustable)
Altura de elevación 3 - 10 metros
Clase de trabajo A3-A5 (trabajo ligero a medio)
Velocidad de elevación 0.5 - 8 m/min (variable)
Tipo de viga principal Una o dos vigas (tipo caja-)
Fuente de alimentación 220V/380V trifásica o manual
Modo de control Control colgante/control remoto inalámbrico
Tipo de polipasto Polipasto eléctrico de cadena/polipasto de cable
Tracción de desplazamiento Empuje manual o motorizado
Protección contra la corrosión Pintura-galvanizada por inmersión en caliente o de grado marino-
Resistencia al viento Hasta escala Beaufort 6 (para uso en exteriores)
Temperatura de funcionamiento -20 grados a +50 grados

A continuación se muestra un desglose detallado de los componentes de una grúa pórtico tal como se utiliza en la industria de la construcción.

Comprender estos componentes es crucial para una operación y mantenimiento seguros en un sitio de construcción dinámico.

Descripción general-de alto nivel

Una grúa pórtico se compone de cuatro sistemas principales:

El sistema de soporte/piernas:Las estructuras verticales que transfieren la carga al suelo.

El sistema de vigas del puente:La viga horizontal que soporta la carga a lo largo del tramo.

El sistema de polipasto y trole:El mecanismo que levanta la carga y la mueve de lado-a-lado.

El sistema de conducción y control:Los componentes que hacen que la grúa se mueva y permiten al operador controlarla.

 

Desglose detallado de componentes

1. Sistema de soporte y piernas

Este sistema forma la base de la grúa, proporcionando estabilidad y movilidad.

Patas (Pórticos):Las estructuras verticales en cada extremo de la grúa. Pueden ser fijos o ajustables en altura para adaptarse a las diferentes condiciones del sitio.

Camiones finales:Los conjuntos se montan en la parte superior e inferior de las patas. Albergan las ruedas, motores y engranajes para mover toda la grúa.

Ruedas/orugas de viaje:Las ruedas que se enganchan con los rieles del suelo o pista. Las grúas más grandes pueden utilizar rieles de acero, mientras que los pórticos con neumáticos-de caucho (RTG, por sus siglas en inglés) tienen llantas sólidas o neumáticas robustas.

Estabilizadores/Estabilizadores:(Especialmente en modelos-con neumáticos de goma) Brazos hidráulicos o mecánicos que se extienden hasta el suelo para brindar estabilidad adicional durante el levantamiento, evitando que la grúa se vuelque.

 

2. Sistema de vigas de puente

Esta es la estructura horizontal principal-que soporta la carga.

Viga(s) del puente:La viga horizontal principal que abarca el área de trabajo.

Viga única:Una viga, utilizada para capacidades más livianas (común con pórticos portátiles).

Doble viga:Dos vigas paralelas, que ofrecen mayor capacidad de elevación, mejor altura de gancho y mayor estabilidad para elevaciones de construcciones pesadas (por ejemplo, hormigón prefabricado, vigas de acero).

Conexiones finales:Las conexiones robustas (a menudo soldadas o atornilladas) que unen la viga del puente a la parte superior de los conjuntos de patas.

 

 

3. Sistema de polipasto y trole

Este sistema realiza la elevación real y el posicionamiento preciso de la carga.

Estructura del carro:La estructura que se mueve hacia adelante y hacia atrás (desplazamiento transversal) a lo largo de la viga del puente sobre su propio juego de ruedas.

Unidad de elevación:El mecanismo de elevación del núcleo, montado en el carro. Consta de:

Motor de elevación:Proporciona la potencia para levantar y bajar.

Tambor de elevación:El tambor cilíndrico alrededor del cual se enrolla el cable.

Cuerda de alambre:El cable de alta-resistencia que levanta la carga.

Frenos:Frenos automáticos-a prueba de fallos que se activan si se pierde energía.

Bloque de gancho:El conjunto que conecta el cable metálico a la carga. Puede tener un solo gancho o múltiples ganchos (un bloque) para distribuir la carga.

Motor de accionamiento del carro:El motor que impulsa las ruedas del carro para mover la carga a lo largo del puente.

 

 

4. Sistema de conducción y control

Este sistema alimenta y controla los movimientos de la grúa.

Motores de accionamiento de puente:Los motores ubicados en los cabezales que accionan las ruedas de traslación para mover toda la grúa a lo largo de la pista (recorrido largo).

Estación de control del operador:

Estación colgante:Una unidad de control portátil o{0}}montada en el piso que permite al operador controlar la grúa desde el suelo. Común para pórticos más pequeños o portátiles.

Cabina del operador:Una cabina cerrada montada en la propia grúa, que proporciona al operador una visión clara del elevador, especialmente para grúas grandes y complejas.

Sistema de entrega de energía:

Carrete de cable:Un tambor que desenrolla y retrae el cable de alimentación principal a medida que se mueve la grúa.

Barra Conductora (Sistema Festón):Un sistema de barras electrificadas a las que se conectan los colectores deslizantes de la grúa, proporcionando energía continua.

Dispositivos de seguridad:

Parachoques:Topes de goma o resorte-en los cabezales y el carro para absorber el impacto si la grúa llega al final de su pista.

Interruptores de límite:Corta automáticamente la alimentación de un motor para evitar que el polipasto o el trole se desplace demasiado-.

Anemómetro:En grúas grandes para exteriores, esto mide la velocidad del viento y activará una alarma o cerrará las operaciones si los vientos se vuelven peligrosos.

Indicador de momento de carga (LMI):Un sistema crítico que monitorea el peso de la carga y la configuración de la grúa para evitar sobrecargas.

BOSQUEJO

 

Técnico principal

 

Ventajas de las grúas pórtico en la construcción

Las grúas pórtico se adaptan exclusivamente a las demandas de las obras de construcción y ofrecen una combinación de potencia, flexibilidad y rentabilidad-.

1. Flexibilidad y movilidad del sitio inigualables

No se necesita infraestructura permanente:Ésta es su mayor ventaja. A diferencia de las grúas puente que requieren la construcción-de pistas con soporte, las grúas pórtico son independientes y operan sobre orugas o ruedas a nivel del suelo-. Esto los hace perfectos para sitios al aire libre, nuevos y temporales.

Reubicable:Se pueden desmontar y trasladar a diferentes ubicaciones del sitio a medida que el proyecto avanza a través de varias fases, desde los trabajos preliminares hasta el montaje estructural.

2. Alta capacidad para cargas pesadas

Diseñado para cargas pesadas:Las grúas pórtico están diseñadas para soportar los inmensos pesos comunes en la construcción moderna, como enormes paneles prefabricados de hormigón, vigas de acero y unidades mecánicas-de gran escala.

Estabilidad superior:La base-de patas anchas proporciona una excelente estabilidad durante los levantamientos, lo que reduce el balanceo y permite la colocación precisa de materiales pesados ​​y costosos.

3. Costo-Efectividad

Menor Inversión Inicial:Para un proyecto temporal, utilizar una grúa pórtico es mucho más económico que construir la estructura de soporte permanente necesaria para una grúa puente.

Eficiencia operativa:Permiten un manejo de materiales más rápido que depender únicamente de grúas móviles para tareas repetitivas, ahorrando tiempo y costos laborales.

Versatilidad:Una grúa pórtico puede realizar una amplia gama de tareas-desde descargar camiones hasta colocar elementos estructurales-lo que reduce la necesidad de múltiples máquinas especializadas.

4. Seguridad y control mejorados

Área de trabajo dedicada:Crean una "zona de elevación" controlada donde se puede restringir el tráfico de peatones y vehículos, mejorando la seguridad del sitio.

Colocación precisa de la carga:El operador puede controlar las tres direcciones del movimiento (elevación,-desplazamiento transversal,-desplazamiento largo) con gran precisión, lo cual es crucial para colocar vigas o paneles en posiciones exactas.

Obstrucción del terreno reducida:A diferencia de las grúas móviles que requieren un amplio espacio despejado para la instalación y los estabilizadores, las grúas pórtico ocupan un espacio más pequeño y definido.

5. Ideal para elementos prefabricados

La combinación perfecta para los métodos modernos:Dado que la construcción depende cada vez más de componentes prefabricados (como unidades modulares y de hormigón prefabricado), las grúas pórtico son la herramienta ideal para manipular estos artículos grandes, pesados ​​y a menudo delicados de manera eficiente y segura.

 

Aplicaciones de las grúas pórtico en la construcción

Las grúas pórtico son indispensables en una amplia gama de proyectos de construcción.

1. Construcción de puentes

Solicitud:Esta es una aplicación clásica. Grande, con diseño-personalizadopórticos de lanzamientoSe utilizan para levantar y colocar segmentos prefabricados para el tablero de viaductos y puentes en un método llamado lanzamiento incremental o construcción de puentes segmentados.

Ventaja en acción:La grúa pórtico recorre los tramos ya-construidos del puente, colocando el siguiente segmento con precisión milimétrica.

2. Montaje de hormigón prefabricado

Solicitud:Montaje de elementos prefabricados de hormigón, como paneles de pared, losas-alveolares huecas, pisos en T doble-, columnas y vigas de puentes.

Ventaja en acción:Una grúa pórtico en un patio de prefabricados o en-el sitio puede levantar eficientemente estos componentes directamente desde el camión de entrega y colocarlos exactamente donde sea necesario, minimizando la manipulación y el riesgo de daños.

3. Montaje del marco de acero

Solicitud:Levantamiento y colocación de elementos estructurales de acero-I-vigas, columnas, cerchas-para estructuras de edificios comerciales, instalaciones industriales y estadios.

Ventaja en acción:La capacidad de la grúa para moverse a lo largo del área de trabajo le permite tomar una viga de un área de preparación y colocarla secuencialmente a lo largo de la cuadrícula del edificio.

4. Grandes proyectos industriales y energéticos

Solicitud:Se utiliza en la construcción de centrales eléctricas, refinerías y grandes instalaciones industriales para colocar maquinaria pesada, turbinas, reactores y tuberías de gran-diámetro.

Ventaja en acción:Su alta capacidad y estabilidad son esenciales para estos ascensores críticos,-únicos-en-que no pueden permitirse errores.

5. Manejo de materiales y logística

Solicitud:En casi todas las obras grandes se utilizan grúas pórtico más pequeñas (incluidas las portátiles) para:

Descarga de materiales (barras de refuerzo, madera, tuberías) de camiones.

Transporte de materiales desde las áreas de almacenamiento hasta el punto de uso.

Apoyar talleres de fabricación en el sitio (por ejemplo, doblar barras de refuerzo, ensamblar encofrados).

Ventaja en acción:Liberan grúas más grandes y costosas (como las grúas torre) para tareas de elevación en rutas críticas, optimizando la eficiencia general del sitio.

6. Construcción de túneles

Solicitud:Se utilizan sistemas de pórtico especializados para manipular los componentes de la tuneladora (TBM) y para colocar los segmentos de hormigón que forman el revestimiento del túnel.

Ventaja en acción:El pórtico opera dentro del espacio confinado del túnel, avanzando a medida que avanza la tuneladora.

 

El proceso de producción de una grúa pórtico montada sobre rieles para contenedores (RMG) es un proyecto complejo de varias etapas que combina fabricación de acero pesado, mecanizado de precisión, ensamblaje eléctrico sofisticado y pruebas rigurosas. Por lo general, ingenieros y técnicos especializados lo llevan a cabo en un entorno de fábrica controlado antes de enviarlo a la terminal para su ensamblaje final.

A continuación se ofrece un desglose detallado-fase-del proceso de producción.

 

Fase 1: Diseño e ingeniería (el modelo digital)

Esta es la fase más crítica, donde virtualmente se crea y valida toda la grúa.

Diseño conceptual y detallado:

Especificaciones del cliente:Los ingenieros trabajan con el operador de la terminal para definir todos los requisitos: capacidad de elevación (por ejemplo, 40 toneladas bajo el esparcidor, 50 toneladas para elevación doble), envergadura (distancia entre las piernas), altura de elevación, longitud de la pista y condiciones operativas (velocidad del viento, zona sísmica, temperatura).

Modelado 3D:Cada componente se diseña en 3D utilizando software CAD (p. ej., AutoCAD, SolidWorks, Tekla). Esto incluye las vigas principales, los carros finales, el carro y el marco del polipasto.

Análisis Estructural (FEA):El software de análisis de elementos finitos (FEA) simula tensiones, deflexiones y cargas dinámicas para garantizar que el diseño pueda manejar la capacidad nominal con un factor de seguridad significativo (según las normas FEM o ISO).

Diseño eléctrico y de control:Se crean esquemas para la distribución de energía, los sistemas de accionamiento (VFD), los controles PLC y los circuitos de seguridad. Aquí también se diseña la integración con el Sistema Operativo de Terminal (TOS) para la automatización.

Fase 2: Adquisiciones y abastecimiento

Adquisición de Materias Primas:El acero de alta-calidad (p. ej., S355J2) se pide en forma de placas, perfiles y tubos.

Adquisición de componentes principales:Los subsistemas clave se obtienen de proveedores especializados:

Mecánico:Ruedas, ejes, cojinetes, cajas de cambios, frenos, cables metálicos y losesparcidor.

Eléctrico:Motores, variadores de frecuencia (VFD), controladores lógicos programables (PLC), barras conductoras, carretes de cable.

Seguridad y automatización:Anemómetros, sensores anti-colisión, telémetros láser (LRF), sistemas de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) para identificación de contenedores e indicadores de momento de carga (LMI).

Fase 3: Fabricación y fabricación (la construcción física)

Esta fase transforma las materias primas en componentes estructurales de la grúa.

Corte y preparación de acero:

Las placas de acero se cortan a medida utilizando máquinas de corte por plasma o láser CNC para mayor precisión. Las vigas se cortan y preparan para soldar.

Soldadura y Montaje de Estructura Principal:

Vigas principales:Las dos vigas principales del puente se fabrican, a menudo como vigas cajón robustas. Esto implica soldar refuerzos y placas. La soldadura la realizan soldadores certificados, frecuentemente utilizando equipos automatizados.Soldadura por arco sumergido (SAW)para obtener consistencia y fuerza.

Carros finales (patas):Se fabrican las patas de soporte que albergan las ruedas de traslación y las unidades motrices.

Estructura del carro:Se construye el marco que soporta el polipasto a través del puente.

Control de calidad (QC):Todas las soldaduras críticas se inspeccionan mediantePruebas no-destructivas (END)métodos comoPruebas ultrasónicas (UT)oInspección de partículas magnéticas (MPI)para garantizar que estén libres de defectos.

Mecanizado y Perforación:

Los puntos de conexión críticos (por ejemplo, donde las patas se conectan a las vigas) se mecanizan en grandes mandrinadoras para garantizar superficies perfectamente planas, niveladas y alineadas. Los orificios están perforados-con precisión para pernos-de alta resistencia.

Granallado y Pintura (Protección contra la Corrosión):

Granallado:Cada componente de acero se chorrea para eliminar las incrustaciones de laminación y el óxido, creando una superficie ideal para la adhesión de la pintura.

Imprimación y pintura:Se aplica inmediatamente una imprimación inhibidora de la corrosión-de alta-calidad. A esto le siguen varias capas de pintura industrial especializada (p. ej., capa intermedia de epoxi, capa superior de poliuretano) diseñadas para resistir ambientes marinos hostiles.

Fase 4: Pre-montaje e instalación eléctrica

Preensamblaje mecánico-:

Las vigas principales se atornillan entre sí en el piso de la fábrica para verificar su alineación. Los carros extremos están equipados con ruedas, ejes y motores de desplazamiento.

Instalación eléctrica:

Cableado:Los electricistas tienden cables de alimentación y control por toda la estructura en bandejas de cables y conductos.

Montaje de componentes:Los variadores, paneles de PLC, bancos de resistencias y gabinetes de control se instalan en sus ubicaciones protegidas designadas.

Instalación de sensores:Se montan y conectan finales de carrera, encoders absolutos y sensores de posición.

Pruebas:Los circuitos eléctricos se revisan meticulosamente para verificar la continuidad, la conexión a tierra adecuada y la resistencia del aislamiento.antesse aplica potencia.

Fase 5: Pruebas de aceptación en fábrica (FAT)

La grúa se prueba bajo carga en la fábrica para verificar su rendimiento antes del desmontaje y envío.

Verificación dimensional:Verificación de que todas las dimensiones críticas coincidan con los dibujos de diseño.

Sin-prueba de carga:Todas las funciones (polipasto, carro, desplazamiento del pórtico) se operan sin carga para verificar el funcionamiento suave, el ruido anormal y la funcionalidad básica.

Prueba de carga (paso crítico de seguridad):

Prueba de carga estática:La grúa se prueba para125%de su capacidad nominal. La carga se levanta apenas del suelo y se sostiene para verificar la integridad estructural y la capacidad de retención de los frenos.

Prueba de carga dinámica:La grúa se prueba para110%de su capacidad nominal. Todos los movimientos se realizan bajo esta carga para garantizar el rendimiento bajo tensión.

Prueba de funcionalidad y seguridad:Todos los sistemas de seguridad (paros de emergencia, protección contra sobrecarga, interruptores de límite, anemómetro) se prueban rigurosamente. El sistema de automatización (si corresponde) se pone a prueba.

Fase 6: Desmontaje, Embalaje y Envío

Desmantelamiento:La grúa se desmonta cuidadosamente en módulos transportables (vigas, patas, carro, etc.). Todos los componentes están claramente marcados.

Embalaje:Los componentes están embalados y protegidos para el transporte-de larga distancia, a menudo por mar. Los componentes eléctricos están protegidos de la humedad.

Envío:Todas las piezas se envían al sitio del cliente junto con planos de ensamblaje detallados, manuales y un equipo de supervisores de montaje.

Fase 7: Montaje y puesta en servicio del sitio

Preparación de la pista:El cliente prepara los cimientos e instala los rieles paralelos con extrema precisión (la alineación y la nivelación son críticas).

Erección:Un equipo de montadores utiliza grandes grúas móviles para montar la RMG en su pista.

Conexión final:Se realizan todas las conexiones mecánicas, eléctricas y neumáticas. La fuente de alimentación (barras conductoras) se instala a lo largo de la pista.

Pruebas de aceptación del sitio (SAT):Todo el FAT se repite en-el sitio para garantizar que la grúa funcione perfectamente en su entorno operativo final. Se lleva a cabo la capacitación del operador.

Vista del taller:

La empresa ha instalado una plataforma inteligente de gestión de equipos, y ha instalado 310 conjuntos (sets) de robots de manipulación y soldadura. Una vez finalizado el plan, habrá más de 500 conjuntos (conjuntos) y la tasa de conexión en red de equipos alcanzará el 95%.. 32 se han puesto en uso líneas de soldadura, se planea instalar 50 y la tasa de automatización de toda la línea de productos ha alcanzado el 85%.