Fresadoras de Tambor Axial
¿Dónde y cómo se usan las fresadoras de tambor vertical?
Cómo trabaja el tambor axial en superficies amplias: preparación, método y resultado, desde la minería hasta las cimentaciones.
Las fresadoras de tambor vertical son implementos de fresado de tipo axial cuyo tambor gira en la misma dirección que el balancín. El único tambor ancho situado en el extremo del cuerpo acoplado a la excavadora fresa capa a capa, desde la superficie, la roca, el hormigón y el terreno duro con sus picas de corte; excava con baja vibración, sin voladura ni impacto. Como la amplia cara del tambor mantiene contacto pleno con el material, aporta un alto caudal de material en los trabajos que se ejecutan en paralelo a la superficie, como la corrección de taludes, el nivelado de superficies amplias, el borde de zanja y el acabado de solera; el material sale fino y homogéneo, de modo que en la mayoría de las obras se aprovecha directamente en relleno.
Esta geometría es lo que separa al tipo vertical de la fresadora de tambor transversal. En el tipo transversal los tambores giran sobre un eje perpendicular al del balancín y entran en el terreno por una línea estrecha; por eso el tipo transversal es la herramienta de la apertura de zanjas y del corte de perfiles lineales. En el tipo vertical (axial), en cambio, la zona de contacto no es una línea sino una superficie: el tambor se apoya en paralelo al terreno y en cada pasada se trabaja una franja ancha. Si el trabajo consiste en regularizar una zona amplia, el tipo axial retira más material en el mismo tiempo; si consiste en abrir una traza estrecha y profunda, entra en juego el tipo transversal.
En obra, la fresadora de tambor vertical se alimenta del circuito hidráulico de la máquina portadora; el rendimiento depende de emparejar correctamente la clase de la portadora con el implemento. El operador empuja el tambor contra la superficie de forma controlada, barre en franjas solapadas con el movimiento del balancín y retira una capa fina en cada pasada. Los escenarios que siguen explican cómo se aplica realmente esta forma de trabajar en minería, movimiento de tierras e infraestructura, túnel y cimentaciones.
Minería y Canteras
Llevar taludes y caras de banco a la geometría de proyecto en cantera
Dentro de la cantera, el trabajo empieza casi siempre por llevar a la geometría de proyecto un talud o una cara de banco cuya excavación ya está terminada. En la fase de preparación se limpian los bloques sueltos de la superficie, se marcan en obra la pendiente y la línea objetivo y se define la franja de trabajo segura donde se situará la máquina portadora. Acoplada a una excavadora de clase pesada, la fresadora de tambor vertical empieza a trabajar desde la cota superior del talud.
El operador apoya la ancha cara del tambor en paralelo al talud y barre de arriba hacia abajo en franjas solapadas; en cada pasada se retira una capa fina y se avanza de forma gradual hacia la pendiente objetivo. Las superficies que quedan irregulares tras la voladura se corrigen así, sin voladura y con baja vibración; el talud circundante se altera mucho menos que con un método de impacto. El resultado es una superficie con la pendiente de proyecto, lista para el drenaje y la capa de protección; el material fino fresado puede aprovecharse como relleno en las pistas interiores de la cantera.
Este implemento no es la herramienta de producción primaria en cantera: en roca masiva y muy dura, para la excavación de gran volumen resultan más acertados el martillo o los métodos de perforación, y para reducir bloques grandes, el martillo hidráulico. La fresadora de tambor vertical entra en juego después de la producción, en el punto donde la calidad de la superficie es determinante.
- Se empieza por la cota superior del talud y se baja con franjas solapadas.
- En cada pasada se retira una capa fina; se llega a la pendiente objetivo de forma gradual.
- Los bloques sueltos se apartan de la superficie antes de empezar a fresar.
- El material fino fresado se aprovecha como relleno dentro de la cantera.
Error frecuente en obra
Cuando no se deja suficiente solape entre franjas, quedan lomos entre pasadas y hay que volver a trabajar la superficie una segunda vez. Planificar cada franja de modo que monte sobre la pasada anterior es el camino más corto para obtener una superficie regular a la primera.
Movimiento de Tierras e Infraestructura
Acabado de precisión en el borde de zanja y en el trazado de infraestructura
En los trabajos de infraestructura, la excavación gruesa se hace en general con cuchara, martillo o fresadora de tambor transversal; la fresadora de tambor vertical entra después de esa excavación. Poner a plomo las paredes de la zanja, preparar la cota de fondo para la cama del tubo y regularizar las superficies a lo largo del trazado son trabajo del tambor axial. En la preparación se confirma la posición de las líneas de infraestructura existentes y se traza el plan que sitúa a la máquina portadora a una distancia segura del borde de la zanja.
El operador apoya el tambor en paralelo a la pared o al fondo de la zanja y trabaja la superficie franja a franja tirando del balancín a lo largo de la traza. En el acabado de solera, el tambor retira la superficie en capas finas hasta la línea de cota; así la cama del tubo se entrega con una superficie regular que reduce al mínimo la necesidad de nivelación manual. Dentro de zonas habitadas y cerca de líneas existentes, trabajar con baja vibración disminuye la alteración de los pavimentos y las estructuras del entorno.
En terrenos blandos este implemento no es necesario; basta con la cuchara. La apertura inicial en roca de un canal estrecho y profundo tampoco es un trabajo en el que el tipo axial sea fuerte: esa geometría es el terreno de la fresadora de tambor transversal o del martillo. El tipo vertical destaca en los pasos de acabado que determinan la calidad de la traza una vez terminada la excavación.
- Se completa la excavación gruesa; la fresadora entra en el paso de acabado.
- El tambor se apoya en paralelo a la pared o al fondo y se arrastra a lo largo de la traza.
- Se baja a la cota de fondo en capas finas y se prepara la superficie de la cama.
- Cerca de las líneas existentes se prefiere el fresado en lugar del impacto.
La distinción crítica
Cerca de tuberías y cables existentes, un equipo de impacto sacude el terreno que sostiene la línea y genera riesgo de daño. Retirar las últimas capas con una fresadora de baja vibración, una vez confirmada la posición de la línea, reduce ese riesgo en gran medida.
Túneles y Subterráneo
Preparación del revestimiento en hastiales y cota de solera
En túnel, una vez avanzada la excavación principal, los hastiales y la solera no encajan exactamente en el perfil de diseño; antes del revestimiento hay que regularizar las superficies. En esta fase, la fresadora de tambor vertical maniobra con su cuerpo compacto en una sección estrecha, lleva las superficies de los hastiales al perfil y aplana la cota de solera. En la preparación se toman las mediciones de perfil y se marcan las zonas con exceso y con defecto; no se empieza a fresar sin haber montado el sistema de ventilación y de abatimiento de polvo.
El operador apoya el tambor en paralelo a la superficie del hastial y retira en capas finas los excesos marcados; la limpieza de las piezas sueltas (saneo) se hace también con el mismo implemento. En un espacio confinado, la baja vibración protege la roca circundante y el sistema de sostenimiento, por lo que este método es más seguro que la corrección por impacto. El resultado es una sección conforme a proyecto, lista para la aplicación de hormigón proyectado o de revestimiento.
En roca muy dura y masiva, la excavación principal del avance del frente no es trabajo de este implemento; allí hacen falta métodos de perforación o un martillo de clase pesada. La fresadora de tambor vertical genera valor en los trabajos finos que, tras el avance, determinan la calidad de la sección y la economía del revestimiento.
- Se mide el perfil; se marcan las zonas con exceso y con defecto.
- Los excesos del hastial se fresan en capas finas hasta el perfil.
- Las piezas sueltas se limpian con el mismo implemento (saneo).
- La solera se aplana a la cota objetivo antes del revestimiento.
- El abatimiento de polvo y la ventilación se mantienen activos durante todo el fresado.
Efecto directo sobre el coste del revestimiento
Cada exceso de excavación fuera de perfil aumenta el volumen de hormigón de revestimiento. Retirar los excesos en capas finas con la fresadora, en lugar de arrancarlos con el martillo, permite corregir sin sobrepasar el perfil y mantiene bajo control el coste del revestimiento.
Trabajos de Cimentación
Llevar a cota el fondo de cimentación y los muros perimetrales
Después de abrir el vaciado de cimentación con excavación gruesa, el fondo queda casi siempre como una superficie de roca fracturada y ondulada. Antes del hormigón de limpieza y del hormigón de cimentación hay que llevar esa superficie a la cota de proyecto. La fresadora de tambor vertical fresa el fondo en franjas anchas con la portadora situada en el borde del vaciado o dentro de él; los restos de cimentaciones antiguas y los resaltes duros de la superficie se retiran con el mismo método.
En los muros perimetrales, el implemento trabaja en paralelo a la superficie del muro y pone a plomo el límite de excavación; en parcelas medianeras con edificios vecinos, la baja vibración es determinante para no alterar las cimentaciones existentes. El resultado es una superficie regular, lista para hormigonar y con la capacidad portante intacta; el material fino fresado se retira con facilidad del vaciado o se emplea como relleno dentro de la obra.
Ni la excavación profunda en sí ni la fragmentación de grandes masas de roca son el terreno de este implemento; esos pasos se ejecutan con cuchara, ríper o martillo. La fresadora de tambor vertical se elige en la última capa de la excavación y en el paso de acabado, donde la calidad de la superficie se transmite directamente al hormigón.
- La excavación gruesa se detiene un poco por encima de la cota objetivo.
- La última capa se retira con la fresadora; el fondo se aplana a la cota de proyecto.
- Los muros perimetrales se ponen a plomo con pasadas paralelas a la superficie.
- Los restos de cimentaciones antiguas se retiran de la superficie capa a capa.
Lo que cuesta corregir la cota final con martillo
Corregir la cota de fondo con el martillo genera microfisuras en la roca restante y altera la superficie sobre la que se apoyará el hormigón. Retirar la última capa con la fresadora mantiene la cota con precisión y preserva la integridad de la superficie portante del terreno.
Preguntas Frecuentes
¿En qué trabajos no es adecuada la fresadora de tambor vertical?
La excavación primaria de gran volumen en roca masiva y muy dura, la reducción de bloques grandes y la apertura de zanjas estrechas y profundas en roca no son trabajos en los que este implemento sea eficiente. En esos pasos se prefiere el martillo hidráulico, el ríper o la fresadora de tambor transversal; el tipo vertical entra después de la excavación, en la corrección de superficie y de cota.
¿Cómo se usa la fresadora de tambor vertical en la corrección de taludes?
La ancha cara del tambor se apoya en paralelo al talud y se baja en franjas solapadas empezando por la cota superior. En cada pasada se retira una capa fina; así se alcanza la pendiente objetivo de forma gradual, controlada y sin voladura.
¿Cómo se trabaja con la fresadora de tambor vertical dentro de un túnel?
Tras la excavación principal se mide el perfil y se marcan las zonas con exceso y con defecto; el tambor se apoya en paralelo a la superficie del hastial y los excesos se retiran en capas finas. Como la baja vibración protege la roca circundante y el sostenimiento, este método es más seguro que la corrección por impacto en un espacio confinado.
¿Cómo se aprovecha en obra el material que sale durante el fresado?
El tambor axial corta el material en granulometría fina y relativamente homogénea. En la mayoría de las obras esa salida puede usarse como relleno o material de subbase sin necesidad de trituración adicional; el coste de transporte y de vertido disminuye.
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