- Jul 23, 2025
- Caso
Grúas pórtico de 5 y 10 toneladas para planta de hormigón prefabricado
Yuantai suministró grúas pórtico monoviga de 5 y 10 toneladas para una planta de hormigón prefabricado en Filipinas. Descubra cómo las grúas personalizadas mejoraron la eficiencia, la seguridad y la producción en el manejo de moldes.
El manejo preciso de moldes pesados y los traslados frecuentes entre estaciones de trabajo son fundamentales para una producción eficiente en la industria del hormigón prefabricado. Yuantai suministró seis grúas pórtico monoviga MHO, dos de ellas con capacidad de 5 toneladas y cuatro de 10 toneladas, a un importante fabricante de tuberías de hormigón subterráneas en Filipinas. Este estudio de caso analiza el entorno de la industria del hormigón prefabricado en Filipinas, los requisitos operativos del cliente, los obstáculos previos a la adopción de las grúas, el diseño integral de la grúa MHO, los resultados de rendimiento tras la instalación y otras aplicaciones de la grúa pórtico MHO.
Descripción general del cliente
Según el cliente, se dedican a la producción de piezas de tubería de hormigón. En los últimos años, sus pedidos han crecido debido a la mayor demanda de hormigón prefabricado para tubos de túneles, paneles de pared y vigas en Filipinas. Por ello, construyeron un nuevo taller que requería un sistema de elevación para ayudarles con una serie de tareas de transporte de producción.
Papel de la grúa pórtico monoviga MHO en la producción de tuberías para túneles
Los moldes de acero pesados, también conocidos como moldes de chapa de acero para tubos de hormigón, se utilizan en la construcción de tuberías para túneles para dar al hormigón la forma exacta de los tubos. Cada ciclo de producción sigue una secuencia estrictamente controlada: los moldes se llenan con mezcla de hormigón, se curan bajo condiciones particulares, y luego se trasladan para el desmolde, la limpieza y la instalación de la malla de refuerzo antes de ser reubicados para el siguiente vertido. Los moldes llenos de hormigón húmedo pueden pesar entre 2 y 8 toneladas, dependiendo del diámetro del tubo y del grosor de la pared. Se requiere un equipo de manejo preciso. Las grúas pórtico monoviga MHO son críticas para agilizar este proceso repetitivo y de alta resistencia. Estas grúas, que se desplazan sobre rieles junto a los bancos de moldes permanentes, trasladan los moldes cargados entre estaciones de trabajo como el área de vertido, la plataforma de vibración y las estaciones de limpieza o instalación de mallas, reduciendo drásticamente las lesiones por manipulación humana y los retrasos en la producción. Su diseño montado sobre rieles, su alta precisión posicional y su compatibilidad con luces de 8-15 m permiten una integración perfecta en las líneas de producción de tuberías para túneles. Además, los accesorios de elevación flexibles y los componentes de fácil mantenimiento de la grúa pórtico MHO proporcionan una operación eficiente, un alto rendimiento y un tiempo de inactividad mínimo en entornos industriales desafiantes.
Necesidades operativas en el taller de tuberías de hormigón para túneles
El taller del cliente comprende una fila de ocho moldes de hormigón armado anclados directamente al suelo de la fábrica. Cada molde mide hasta 3 m de diámetro y 2 m de largo, pesando 4 toneladas cuando está vacío. Durante el vertido del hormigón, el molde completamente cargado alcanza aproximadamente 8 toneladas. A lo largo de un turno de producción de 12 horas, cada molde pasa por cinco estaciones de proceso. Antes de adoptar las grúas MHO, las instalaciones dependían de polipastos de cadena montados en el suelo y montacargas para mover los moldes entre bancos cercanos. Este método de manejo es menos eficiente y requiere mucho tiempo para cada ciclo. Por lo tanto, el cliente deseaba una solución de elevación para el nuevo taller que cumpliera con los siguientes requisitos:
- Traslados rápidos de moldes en ubicaciones fijas
- Posicionamiento preciso dentro de ±30 mm para alinear los moldes bajo el cabezal de vertido
- Elevación segura de cargas desde moldes vacíos de 2 toneladas hasta moldes húmedos de 8 toneladas
- Operación continua durante dos turnos con un mantenimiento mínimo
- Integración con accesorios de elevación personalizados para sujetar cada molde de forma segura
El requisito de un alto rendimiento significaba que cada grúa debía realizar al menos 150 elevaciones por día sin degradación en el rendimiento. Además, el suelo del taller no tenía vigas de soporte elevadas, por lo que las grúas pórtico necesitaban desplazarse sobre rieles montados directamente en el suelo, adyacentes a las filas de bancos.
Desafíos enfrentados antes de usar las grúas pórtico monoviga MHO
1. Manejo de materiales ineficiente con montacargas y polipastos de cadena
Antes de la intervención de Yuantai, el taller del cliente utilizaba montacargas para llevar los moldes desmoldados de una estación a otra, así como polipastos de cadena construidos sobre estructuras de vigas temporales para elevar los moldes pesados. Estos métodos planteaban varios desafíos. Los montacargas no podían alinear perfectamente los moldes con el tubo de entrada de la máquina de vertido o las estaciones de limpieza, lo que requería varias modificaciones manuales. Los polipastos de cadena requerían que los trabajadores colocaran manualmente las eslingas sobre cada molde, extendiendo los ciclos de manejo en 10-15 minutos. Durante la producción máxima, los moldes formaban colas frente a los bancos, produciendo cuellos de botella y retrasando los vertidos siguientes.
2. Incidentes de seguridad y daños a los moldes
El uso de montacargas y polipastos de viga improvisados ponía en peligro a los trabajadores. Los moldes se desplazaban rápidamente cuando las horquillas no estaban correctamente posicionadas, causando daños superficiales a los moldes de acero y lesiones menores a los trabajadores. El taller tuvo tres incidentes cercanos en los que los moldes se inclinaron ligeramente durante el traslado con montacargas. Estos incidentes provocaron investigaciones de seguridad internas y paradas de trabajo de tres horas, lo que redujo la utilización general de las instalaciones.
Problemas de mantenimiento y tiempo de inactividad
Los polipastos de viga caseros y el equipo de elevación transportable necesitaban inspecciones y reparaciones regulares. Los polipastos de cadena carecían de protección contra sobrecargas y recordatorios de mantenimiento integrados. Las cargas repetitivas de 8 toneladas desgastaban rápidamente componentes como las cadenas de carga y los conjuntos de frenos, lo que resultaba en un promedio de cuatro horas de tiempo de inactividad inesperado por falla. El presupuesto de mantenimiento del taller destinaba aproximadamente el 20% de los gastos operativos anuales a reparaciones de grúas y reemplazo de piezas, lo cual es insostenible a largo plazo.
Diseño de la grúa pórtico monoviga MHO proporcionado
1. Configuración personalizada de monoviga
Yuantai diseñó seis grúas pórtico monoviga MHO con operación montada sobre rieles para satisfacer las necesidades y limitaciones del cliente. Las dos grúas de 5 toneladas movían moldes vacíos y desmoldados de 2-4 toneladas, mientras que cuatro grúas de 10 toneladas manejaban moldes cargados en la estación de vertido de hormigón. El diseño monoviga utiliza una sección de caja soldada en forma de U hecha de acero estructural Q345B, proporcionando un equilibrio ideal entre resistencia y peso. El uso de una sola viga redujo las necesidades de altura libre para ajustarse al espacio de ocho metros del techo del taller. Los soportes de los rieles se anclaron a zapatas de hormigón espaciadas a intervalos de 5 m para garantizar una base sólida para los rieles de desplazamiento de la grúa.
2. Mecanismo de elevación y traslación
Cada grúa MHO cuenta con un polipasto eléctrico de cable con motores de doble velocidad, lo que permite elevaciones rápidas para cargas de 2 toneladas y elevaciones lentas controladas para la colocación precisa de moldes más pesados de 8 toneladas. El tambor del polipasto utiliza un diseño de alta fricción y ranuras múltiples para evitar el deslizamiento del cable, extendiendo la vida útil del cable de acero en un 30%. La traslación del carro a través de la viga emplea cuatro ruedas de acero con pestañas sobre ejes endurecidos, guiadas a lo largo de la pestaña inferior de la sección de caja. El desplazamiento del puente a lo largo de los rieles utiliza bogies motorizados con ruedas revestidas de poliuretano que reducen el ruido y protegen la superficie de rodadura del riel. Los variadores de frecuencia gestionan la aceleración y desaceleración de los movimientos del carro y del puente, logrando una precisión de posicionamiento dentro de ±20 mm.
3. Sistemas integrados de seguridad y control
Las medidas de seguridad son críticas en el sector de prefabricados. Cada grúa MHO tiene un sistema de protección contra sobrecargas que detecta el consumo de corriente del motor del polipasto y evita la operación si las cargas exceden el límite nominal. Los sensores anticolisión en cada extremo de la viga identifican objetos estacionarios o grúas en carriles adyacentes, lo que resulta en una desaceleración automática y paradas controladas. Los operadores pueden usar los botones de parada de emergencia en la grúa y en la estación de control colgante para detener inmediatamente todo movimiento. El colgante incluye un interruptor maestro con llave para evitar el uso no autorizado. Un módulo de control remoto inalámbrico opcional permite que el personal de planta acompañe la carga, aumentando la visibilidad durante el traslado y reduciendo los esfuerzos de alineación manual.
4. Integración de esparcidor de grúa para el manejo de moldes
Para sujetar correctamente los moldes cilíndricos, son necesarios accesorios de elevación especializados como un esparcidor de grúa. Yuantai creó vigas esparcidoras de cambio rápido con puntos de gancho ajustables y almohadillas de nariz personalizadas que se ajustan a la curvatura del molde. Para trasladar moldes vacíos, se utiliza una eslinga de cadena de cuatro patas con un punto de elevación central para mayor estabilidad. Cuando los moldes están llenos de hormigón, los operadores cambian a una eslinga de dos patas con cadena reforzada y grilletes diseñados para pesos de 10 toneladas. El proceso de modificación del accesorio toma menos de 15 minutos y no requiere equipo especializado, lo que permite el máximo tiempo de actividad entre trabajos de producción.
Instalación y puesta en marcha de las grúas pórtico monoviga MHO
1. Preparación del sitio e instalación de rieles
En marzo de 2025, los ingenieros de campo de Yuantai realizaron un estudio detallado del suelo del taller. Las zapatas de hormigón para los soportes de los rieles se fundieron en abril, con anclajes M30 colocados para soportar las cargas verticales y laterales de los rieles. Las herramientas de alineación láser aseguraron la rectitud de los rieles dentro de ±2 mm en toda la longitud de 60 m de los carriles de la grúa. Luego, los rieles se atornillaron a los soportes y se rectificaron en la superficie para eliminar rebabas y asegurar un contacto continuo con las ruedas. Se instalaron topes finales con amortiguadores hidráulicos para absorber la energía en los límites de desplazamiento, evitando impactos bruscos que pudieran dañar la grúa o los moldes.
2. Montaje de la grúa y pruebas funcionales
Una vez completados los trabajos de rieles, los componentes de la grúa monoviga llegaron en cinco secciones premontadas. Los técnicos de Yuantai utilizaron pórticos hidráulicos y grúas móviles para colocar las secciones de la viga en posición sobre los bogies. Las ruedas se calzaron para corregir las cargas y mantener la nivelación dentro de ±1 mm. Las unidades de polipasto se atornillaron a la brida de la viga, se equiparon con cable de acero y se alinearon usando indicadores de cuadrante. El cableado eléctrico, incluidas las unidades VFD y el cableado de control, se colocó en bandejas de cables y se probó su continuidad. La fase de puesta en marcha incluyó pruebas sin carga y a plena carga. Cada grúa se sometió a pruebas de carga estática al 125% de su capacidad de acuerdo con las regulaciones locales de elevación, seguidas de pruebas de rendimiento dinámico simulando traslados típicos de moldes. Se validaron la precisión de la posición, las velocidades de desplazamiento y las respuestas de los dispositivos de seguridad. Para mayo de 2025, las seis grúas pasaron la certificación y fueron entregadas para su uso en producción.
Resultados de rendimiento y manejo de tareas
1. Mejoras en el rendimiento de producción
Después de que las grúas pórtico monoviga MHO entraron en servicio, el taller vio ganancias de producción inmediatas. Los tiempos de traslado de moldes cayeron de un promedio de 20 minutos usando montacargas y polipastos de cadena a menos de 5 minutos por movimiento con las grúas pórtico. Con seis grúas operando simultáneamente a través de ocho estaciones de banco, la planta aumentó el rendimiento del ciclo de moldes en un 45%. La producción diaria de tubos de hormigón para túneles aumentó de 120 m de tubería por turno a 175 m, un aumento del 46%, sin añadir horas de trabajo. Esta mejora se traduce en una ganancia de producción mensual de aproximadamente 1,350 m de tubería, mejorando la capacidad del cliente para cumplir con los cronogramas de proyectos acelerados para drenaje subterráneo y segmentos de túneles de metro.
2. Registro de seguridad y reducción de incidentes
Las métricas de seguridad mejoraron significativamente después de la instalación de la grúa. En los seis meses anteriores, el taller informó tres incidentes cercanos relacionados con el manejo de moldes. Desde la puesta en marcha de las grúas MHO, no han ocurrido incidentes de manejo de moldes. Los dispositivos de protección contra sobrecargas evitaron intentos de elevación excesiva de moldes húmedos de 9 toneladas. Los sensores anticolisión eliminaron las colisiones entre grúas e infraestructura fija del taller. Una auditoría de seguridad formal realizada por el asegurador del cliente señaló una tasa de cumplimiento del 100% con las regulaciones de equipos de elevación de Filipinas y los estándares ISO 10855 para grúas pórtico, reduciendo las primas de seguros en un 8% en el siguiente periodo de renovación.
3. Ganancias en mantenimiento y confiabilidad
El diseño modular y el uso de componentes de alta calidad, como las cajas de engranajes de polipasto fabricadas en Alemania y las ruedas de grúa selladas, han minimizado los requisitos de mantenimiento. Las inspecciones programadas cada 1,000 horas de operación requieren solo verificaciones visuales del desgaste del cable de acero, lubricación de los ejes de entrada de la caja de engranajes y diagnósticos electrónicos de los controladores VFD. El tiempo de inactividad no planificado para reparaciones de grúas ha sido inferior a una hora por grúa en seis meses, en comparación con un promedio de cuatro horas por falla con el sistema anterior de polipasto de cadena. El equipo de mantenimiento del cliente estima una reducción del 30% en los costos de mantenimiento relacionados con las grúas para el año.
Grúa pórtico monoviga MHO de Yuantai
Ventajas de la grúa pórtico monoviga MHO de Yuantai
1. Eficiencia operativa y ahorro de costos
El cliente ha logrado importantes ahorros de costos al instalar seis grúas pórtico MHO, incluyendo un mayor rendimiento, menor mano de obra para traslados de moldes y menores costos de mantenimiento. Eliminar el requisito de alquileres externos de grúas y retrabajos con montacargas ha ahorrado un estimado de 2 millones de PHP en gastos operativos mensuales. El método de manejo más rápido también permite a los operadores concentrarse en la preparación de moldes e inspecciones de calidad en lugar de actividades de transporte, aumentando la eficiencia de la planta.
2. Mayor flexibilidad y escalabilidad
Las grúas monoviga de la serie MHO pueden reconfigurarse fácilmente a diferentes luces o reubicarse dentro del taller a medida que cambian las necesidades de producción. Si el cliente expande sus bancos de moldes o añade estaciones de proceso adicionales, se pueden instalar nuevos soportes de rieles y módulos de grúa sin modificaciones estructurales importantes. Esta adaptabilidad apoya la escalabilidad a largo plazo en un mercado donde los volúmenes de construcción pueden fluctuar.
3. Durabilidad en entornos de taller hostiles
Los moldes de acero y el hormigón húmedo generan polvo abrasivo y humedad. Las grúas MHO emplean motores sellados IP54 y polipastos de cable resistentes al polvo para soportar estas condiciones. Los rieles de acero galvanizado resisten la corrosión en climas tropicales húmedos. Las ruedas de riel de poliuretano reducen el ruido y amortiguan los impactos, extendiendo la vida útil del riel hasta en un 25% en comparación con las ruedas de acero. Tal durabilidad asegura un rendimiento consistente y minimiza las interrupciones del taller debido al desgaste ambiental.
Otras aplicaciones de la grúa pórtico MHO
Aunque este caso se centró en la producción de tuberías para túneles, las seis grúas pórtico monoviga MHO son muy adecuadas para otros procesos de fabricación repetitivos en ubicaciones fijas. En fábricas de paneles de pared prefabricados, las grúas pueden mover moldes pesados a través de áreas de fundición, vibración, curado y almacenamiento. En plantas de pilotes de hormigón y vigas pretensadas, manejan equipos de lecho de tensado y elementos terminados con requisitos de elevación similares. El diseño modular de la grúa también admite su uso en prensas de baldosas cerámicas, líneas de ensamblaje de maquinaria textil y procesamiento de chapas de acero donde cargas de hasta 10 toneladas requieren un manejo preciso y repetible. Las configuraciones con neumáticos de goma de la misma serie MHO amplían aún más las aplicaciones en patios abiertos para el apilamiento de losas prefabricadas o almacenes de bobinas de acero donde los rieles en el suelo son poco prácticos.
