Maquinaría empleada en el mantenimiento invernal de carreteras

La maquinaria que actualmente se emplea para realizar labores de mantenimiento invernal tiene como objetivo principal mantener en estado de transito las calzadas y zonas de servicios, facilitando este tipo de trabajos y reduciendo el tiempo de intervención necesario para ellos.

Teniendo en cuenta la temporalidad asociada a la vialidad invernal, lo más habitual es el empleo de chasis portaimplementos polivalentes, a los cuales se acoplan los implementos y máquinas específicas de vialidad invernal. De este modo, se consiguen optimizar los vehículos para otro tipo de tareas y amortizar de cierto modo el elevado coste que supone la inversión destinada a vialidad invernal.

Entre los vehículos empleados en vialidad invernal, podemos citar los siguientes:

• Vehículos pesados, generalmente camiones 4×4 ó 6×6. Dado su rendimiento, son los más empleados en la actualidad.
• Vehículos ligeros, principalmente del tipo todoterreno o pick-up, destinados a actuaciones más localizadas.
• Vehículos tractores, más habituales en pequeños núcleos de población o zonas rurales con dificultades de acceso.

En función del tipo de actuación a realizar, podemos hacer una clasificación sencilla de la maquinaria empleada en mantenimiento invernal:

• Máquinas dinámicas para la eliminación de grandes espesores de nieve, fundamentalmente turbinas, fresas y turbofresas.
• Máquinas de empuje para la eliminación de la nieve acumulada en la superficie. En función de la superficie de ataque frente a la nieve, podemos distinguir entre hoja y cuña quitanieves.
• Esparcidores de fundente para el tratamiento de superficies. Tenemos tres tipos de fundente utilizados: sólido, líquido o mixto.
• Máquinas auxiliares, que no actúan exclusivamente en la calzada, pero son habituales para el mantenimiento invernal. Podemos mencionar plantas de fabricación de salmueras, maquinaria de obra pública, etc…

Respecto a las máquinas quitanieves dinámicas, tenemos las siguientes:

Las turbinas trabajan penetrando en la nieve por presión, lo que exige mayor potencia del vehículo tractor. Para aligerar el esfuerzo, se utilizan hélices rompedoras que, además, amplían el tipo de nieve a tratar. Estas máquinas lanzan nieve fuera de la plataforma de la carretera, a distancias comprendidas entre 15 y 50 metros; deben regularse para que dicha distancia sea la mínima necesaria.

Las fresas absorben la nieve en sentido longitudinal y la desplazan lateralmente debido a la disposición de las toberas, lo que provoca unas pérdidas de rendimiento notables. Lanzan la nieve a distancias inferiores a las de las turbinas, variando entre 5 y 25 metros en función del régimen de revoluciones del tambor.

Las turbofresas son una combinación de los dos tipos anteriores. Su diseño es el más racional para trabajar con cualquier tipo de nieve, ya que aprovecha las ventajas de la fresa para atacar el frente y de la turbina para el lanzamiento.

ILUSTRACION I. MÁQUINA QUITANIEVES DINÁMICA.
FUENTE: ANONIMA.

Entre las máquinas quitanieves de empuje, encontramos máquinas quitanieves con hojas de empuje, que pueden ser planas o curvas, y ligeras o pesadas, y máquinas quitanieves con cuñas de empuje, que pueden ser de ángulo fijo o de ángulo variable.

Las hojas planas, acoplables a un vehículo tractor, son láminas planas de ataque frontal con un peso que oscila entre los 200 y 300 kg.

El accionamiento puede ser neumático, hidráulico o electrohidráulico. Los vehículos tractores utilizados suelen tener alrededor de 90 C.V. y son eficaces para tratar nieve fundida con espesores inferiores a los 10cm. Tienen el inconveniente de no desplazar la nieve demasiado lejos.

Las hojas curvas son láminas de forma curvada que pueden inclinarse a derecha o izquierda. El ángulo de giro puede ser fijo o variable, y su modificación puede efectuarse mecánicamente o hidráulicamente. Están dotadas de un sistema para detectar los obstáculos y evitarlos.

ILUSTRACION II. HOJA QUITANIEVES CURVA DE ÁNGULO VARIABLE.
FUENTE: ANONIMA.

El filo puede ser de acero o de material de plástico. En el segundo caso, la cuña trabaja bien con la nieve blanda, con la ventaja de que no deteriora el pavimento de la calzada; sin embargo, si tenemos hielo en placas o nieve compacta, la hoja resbala sin eliminar la nieve.

Las hojas curvas pueden ser ligeras o pesadas, según su peso sea menor o mayor que 500 kg. Las ligeras son adecuadas para espesores de nieve hasta 20 – 25 cm y las segundas se deben emplear para espesores máximos de 40 – 50 cm.

Para hojas curvas ligeras se deben emplear, como vehículos tractores, camiones de 100 – 150 C.V., y para las pesadas, camiones de potencia entre 170 – 350 C.V. Cuanto más duro sea el perfil de la carretera (fuertes rampas y pendientes), mayor debe ser la potencia de los vehículos tractores. En ambos casos, su conducción es bastante complicada.

Actualmente, en la Red de Alta Capacidad, autovías y autopistas de España, también se emplean vehículos quitanieves dotados de hoja doble, frontal y lateral, que permiten alcanzar grandes rendimientos. Lógicamente, en estos casos se hace necesario el empleo de vehículos tractores de elevada potencia (> 350 C.V.).

Las cuñas pueden ser de ángulo fijo o variable. En las primeras, el ángulo de ataque es importante para mejorar la forma de evacuación de la nieve y aumentar la distancia de lanzamiento, como también es importante la forma del espolón central para facilitar la penetración en la nieve. El filo de ataque es de acero y recambiable. Carecen de sistemas de detección de obstáculos por lo que, al tropezar con alguno, pueden producirse daños importantes en la cuña.

Otras ventajas que tienen las cuñas es que lanzan la nieve fuera de los bordes de la carretera, pueden trabajar con espesores de nieve de hasta 1,50 metros, apenas tienen entretenimiento, su empleo es simple y resisten bien a los pequeños choques. Como vehículos tractores, se suelen utilizar camiones de potencia superior a los 170 C.V.

ILUSTRACION III. CUÑA QUITANIEVES DE ÁNGULO VARIABLE.
FUENTE: ANONIMA.

Dentro del grupo de las máquinas auxiliares se engloban aquellas que, aunque no están diseñadas específicamente para realizar trabajos de mantenimiento invernal, sus características les permiten llevar a cabo este tipo de tareas como complemento de las máquinas específicas. Se trata, en general, de maquinaria de obras públicas y tractores, especialmente motoniveladoras y tractores con hojas de empuje.

ILUSTRACION IV. TRACTOR EQUIPADO CON CUÑA QUITANIEVES.
FUENTE: ANONIMA.

Como vehículos tractores se suelen utilizar camiones con potencias como las indicadas anteriormente para útiles de empuje y dinámicos pequeños. Para hojas pequeñas, incluso pueden utilizarse vehículos todo terreno.

ILUSTRACION V. VEHÍCULO TODOTERRENO EQUIPADO CON ACCESORIOS PARA LABORES DE VIALIDAD INVERNAL.
FUENTE: ANONIMA.

El extendido de los fundentes se realiza con equipos especialmente adaptados para este cometido, denominados esparcidores o extendedores. Se instalan sobre camiones, que normalmente están equipados con un útil de empuje para la limpieza de las nieves.

Los equipos de extendido varían en función de la forma de empleo de los fundentes: en estado sólido (o granular), en estado líquido y humidificados.

En el primer caso, se utilizan extendedores o esparciadores clásicos, que pueden ser manuales o automáticos, pudiendo subdividirse estos últimos en transportados o remolcados.

ILUSTRACION VI. ESPARCIDOR DE FUNDENTES SÓLIDOS CON OPCIÓN DE VÍA HÚMEDA.
FUENTE: ANONIMA.

La tendencia actual en los países desarrollados consiste en utilizar extendedores automáticos y transportados. En esencia, constan de una tolva especial de acero o material plástico, de 3 a 10 m³ de capacidad, acoplada sobre la caja de un camión. La distribución del producto sólido se realiza por medio de uno o dos platos giratorios, regulables en altura, ángulo o zona a cubrir.

Por último, cuando los fundentes se emplean en estado líquido, el extendido se realiza por medio de camiones cisterna con un sistema de esparcido a baja presión, alimentado por unas bombas, especialmente diseñados para este fin.

ILUSTRACION VI. ESPARCIDOR DE SALMUERA.
FUENTE: ANONIMA.

Sea cual fuere el sistema utilizado, todas las funciones de control del extendido deben poder realizarse desde la cabina del camión. En los equipos más modernos las funciones de mando de control se realizan a través de un pequeño ordenador, al que llegan las señales de diversos sensores colocados en los principales mecanismos en movimiento, y este gobierna desde un mando en la cabina, a través del microprocesador, la regulación automática de los distintos parámetros de extendido: ancho, dosificación, relación líquido/sólido, asimetría del extendido, material consumido, etc.

Autor: Diego Herreros Laguía. Docente del Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras de EADIC – Escuela Abierta de Desarrollo en Ingeniería y Construcción

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