Fábrica de prefabricados de hormigón altamente moderna

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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
Vollert Anlagenbau GmbH, 74189 Weinsberg, Alemania
Fábrica de prefabricados de hormigón altamente
moderna: el siguiente paso en la exitosa historia de A2C
Una de las fábricas de prefabricados de hormigón más moderan de Francia, con casi 7000 m2 de superficie de producción, se encuentra
desde hace poco tiempo a 50 km al sudoeste de París. La instalación a carrusel de bandejas de A2C en Sivry Courtry ha sido diseñada para
la fabricación de prelosas armadas, muros dobles, así como elementos prefabricados de hormigón con aislamiento en el núcleo, y dispone
de los mejores estándares tecnológicos a nivel mundial. Esto se refleja ante todo en el elevado grado de automatización, que permite lograr
una capacidad de producción anual superior a los 700 000 m2 de superficie de encofrado. La nueva planta de producción fue diseñada y
suministrada por completo por el especialista en instalaciones Vollert, que llevó a cabo el proyecto en menos de un año desde la licitación.
Para A2C, la planta de producción recién
inaugurada para elementos prefabricados
de hormigón de alta calidad representa el
paso siguiente y consecuente. A2C, como
empresa tradicional y familiar, es considerada en la región de París como uno de los
proveedores más importantes de arena,
grava y hormigón preparado. Además, en
las plantas de Sivry Courtry y Corbeil se
producen forjados de bovedillas, así como
pilares, vigas y cerchas para la construcción
industrial en líneas de fabricación estacionarias. Gracias a la nueva instalación a
carrusel de bandejas que se construyó en
la nueva planta de producción en Sivry
Courtry sobre una superficie de 7000 m2,
próximamente se producirán en modo de
producción mixta 530 000 m2 de prelosas
o 200 000 m2 de muros dobles anuales en
servicio de 3 turnos. Son posibles los muros
y las cubiertas con una altura máxima de
3,80 m, una superficie de encofrado de
47 m2 y un espesor de 500 mm. Gracias a
ello, A2C podrá asumir la creciente
demanda de elementos prefabricados de
hormigón para la construcción industrial y
de viviendas en el mercado francés.
Además de Vollert, como proveedor de
tecnología, la oficina de planificación
MC2, que cuenta con presencia internacional, se implicó en la planificación de la
instalación y la transferencia de conocimientos como socio de proyecto.
Variedad de productos, productividad y
excelencia de calidad como premisas
máximas
«Desde el comienzo de la planificación,
una de las premisas máximas fue la elevada
productividad de la instalación, aspecto
fundamental para poder estar desde el
comienzo al frente del mercado en competitividad», explica Michel Marchand, director de fábrica de ambos emplazamientos
de A2C. «Queremos ofrecer a nuestros
clientes la gama completa de elementos
prefabricados de hormigón, desde prelosas armadas hasta muros dobles con aislamiento en el núcleo, y todo ello con la
mejor calidad de producto del mercado.»
Para poder realizar la producción mixta
deseada con grandes volúmenes de salida,
el especialista en instalaciones Vollert
Anlagenbau de la ciudad de Weinsberg, al
sur de Alemania, apostó por ciclos de producción completamente automáticos, la
tecnología de máquinas más moderna y
Instalación a carrusel de bandejas para 700 000 m2 anuales
de superficie de encofrado
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una estructura de la instalación flexible,
que convence por soluciones innovadoras,
especialmente de los detalles. Mediante
modelos de simulación 3D y amplios cálculos, los ingenieros de Vollert y MC2 consideraron y analizaron numerosos escenarios de instalación incluso en el propio proceso la licitación. «De este modo, A2C se
decidió por Vollert y el concepto de instalación más económico», explica Philippe
Marrié, director de proyectos en Vollert
que, como ingeniero civil, fue jefe de producción durante varios años en el sector de
los prefabricados de hormigón.
La tecnología más moderna de circulación
y control brinda productividad
Para alcanzar los objetivos de productividad fijados, la instalación a carrusel de
bandejas dispone de un elevado grado de
automatización. Vollert prestó especial atención a una tecnología de circulación de diseño inteligente. Las bandejas de encofrado
se desplazan sobre una superficie de 45 x
150 m de una estación de trabajo a otra
siguiendo un concepto de circulación cerrado, que es controlado y supervisado centralmente a través de un sistema técnico de
Preparación de bandejas y encofrados
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
Vía de transporte de encofrados integrada en paralelo y depósito
de encofrados
automatización muy preciso. El transporte
de encofrados en dirección longitudinal se
realiza a través de soportes de rodillos de
alta resistencia, siendo los accionamientos
por rueda de fricción independientes los
encargados del movimiento de avance. En
dirección transversal, esto ocurre mediante
dos carros de elevación transversal que se
desplazan en paralelo, están regulados
La tecnología más moderna de circulación y control brinda
productividad
por frecuencia, reciben corriente eléctrica
a través de una cadena guía de energía y
levantan y bajan la bandeja hidráulicamente. Vollert es el único proveedor del
mercado que suministra los carros de elevación transversal con un sistema de sincronización inteligente. Un codificador de
valor absoluto controla una regulación constante del avance del carro. En cuanto se
detecta una desviación, el automatismo
regula las velocidades de los carros de elevación transversal, cada uno de los cuales
transporta una bandeja de encofrado
hacia el siguiente proceso de trabajo.
Todos los procesos de producción y almacenamiento son regulados centralmente a
través de un ordenador maestro (Master
Computer) del especialista en control
„Optimizar procesos, aumentar la
productividad – con la tecnología
de punta en maquinaria de proceso
de Vollert.“
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
El nuevo robot de encofrado Smart Set de Vollert combina la precisión con elevadas velocidades y aceleraciones de desplazamiento
El trazado del contorno y el posicionamiento de los sistemas
de encofrado se realizan a través de un control CAD/CAM
Descarga del hormigón
El distribuidor de hormigón helicoidal funciona de un modo
completamente automático
Unitechnik. Se pueden controlar y visualizar, entre otros, la gestión de pedidos,
todos los procesos de almacenamiento y
retirada, así como el transporte de bandejas en la línea de producción. Las evaluaciones muestran en todo momento la rentabilidad y los valores de producción de la
instalación a carrusel. El control de las
máquinas de proceso se realiza a través de
paneles de mando que se encuentran descentralizados, es decir, directamente en
cada estación de trabajo.
Procesos de trabajo inteligentes
en la preparación de bandejas
Para poder producir elementos prefabricados de hormigón de alta calidad, durante
la planificación no solo hubo que prestar
especial atención al proceso de hormigonado o al procesamiento de la superficie.
«También son extremadamente importantes
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la preparación de las bandejas, los perfiles
de encofrado limpios y en perfecto estado
técnico, así como la colocación precisa de
los perfiles de encofrado y la armadura»,
explica Marrié.
Para ello, la bandeja de encofrado, que
dispone de un encofrado perimetral fijo,
atraviesa en el primer proceso de trabajo
un limpiador de encofrados estacionario.
Allí se eliminan los adhesivos y restos de
hormigón adheridos mediante cepillos de
rodillo rotativos y una unidad de rascadores de acero. El ajuste de altura neumático
permite levantar el limpiador de bandejas
para bandejas de encofrado que no deben
limpiarse, por ejemplo, cuando se utilizan
matrices. La limpieza a fondo del encofrado perimetral se realiza presionando mecánicamente un cepillo cilíndrico de accionamiento eléctrico contra el perfil. En cuanto
la bandeja entra en la zona de trabajo,
una unidad de pulverización estacionaria
pulveriza entonces la chapa de acero y el
encofrado perimetral automáticamente con
agente desmoldante. Tradicionalmente se
utilizan para ello boquillas accionadas por
aire. Sin embargo, esto depende de
muchos factores, tales como la temperatura
actual o las fluctuaciones de viscosidad, lo
que generalmente provoca una aplicación
excesiva de agente desmoldante. Vollert
apuesta por una nueva tecnología con
boquillas de rotación de alta calidad, que
trabajan independientemente del aire. Las
boquillas de rotación adaptan la descarga
individualmente y en cada momento en función de la viscosidad del agente desmoldante. Esto permite conseguir una excelente
calidad de aplicación, incluso al aplicar
cantidades reducidas. Como uno de los
fabricantes líderes de instalaciones de barnizado fue posible recurrir a amplios conocimientos provenientes de proyectos para
fabricantes de automóviles y vehículos
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
La cámara de fraguado está compuesta por cuatro torres
de estanterías revestidas que disponen respectivamente
de diez compartimientos superpuestos para bandejas
Un aparato transelevador guiado por el techo se encarga desde
aquí de introducir y extraer las bandejas de un modo completamente automático de la cámara de fraguado.
industriales de renombre. También se apostó por una tecnología
robótica altamente eficiente con procesos completamente automáticos para ubicar los perfiles de encofrado en su posición. Con el
robot de encofrado Smart Set, Vollert ha desarrollado un robot multifuncional de nueva generación, que combina técnicas innovadoras y precisión con valores de rendimiento elevados de velocidad y
aceleración de desplazamiento. El ploteo del contorno y el posicionamiento de los sistemas de encofrado de 70 mm o 250 mm de
altura, así como de otras piezas de montaje, se realizan a través de
un control CAD/CAM. El robot de encofrado dispone de cuatro
ejes que se desplazan simultáneamente. Para una aceleración del
proceso de 4 m/s2, los ejes X e Y que discurren horizontalmente se
desplazan a una velocidad de hasta 3 m/s y el eje Z que discurre
verticalmente, a una velocidad de hasta 1,6 m/s. El eje de rotación completa los movimientos precisos del sistema de robot con una
velocidad de rotación de 180º/s y una aceleración de hasta
450º/s2. En combinación con la pinza, que puede girar en +/180º, se obtiene una exactitud de repetición máxima de +/- 0,4
mm. Una vía de rodadura maciza, así como los apoyos dimensionados de forma correspondiente, hacen posible la enorme dinámica y precisión. Los carros montados sin juego, accionados mediante cremalleras de dientes inclinados y piñones y guiados sobre regwww.cpi-worldwide.com
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
Distribuidor de hormigón con equipo de volteo de bandejas guiado
por el techo detrás
Producción de muros dobles mediante un equipo de vuelco
de bandejas guiado por el techo
Después de posicionarla exactamente sobre la segunda hoja recién
hormigonada, la primera hoja se baja mediante un mecanismo
elevador de cables motorizado eléctricamente del equipo de volteo
Estación de elevación-adelantamiento para cruzar bandejas
de encofrado
letas de guía endurecidas y pulidas, son
garantías adicionales de la elevada exactitud del sistema. Gracias a los elevados
valores de rendimiento, el nuevo robot de
encofrado de Vollert acorta considerablemente el proceso de encofrado y desencofrado. El Smart Set almacena automáticamente los encofrados, reconociendo previamente el tipo y la orientación de los perfiles de encofrado y girándolos según la
disposición del depósito.
Elevadas velocidades con un máximo
de precisión
El robot de encofrado toma los perfiles
directamente del depósito o del sistema de
transporte de encofrados, que está instalado
paralelo al sistema de transporte de bandejas. Para utilizar únicamente perfiles de
encofrado limpios y operativos, estos pasan
previamente por un proceso de limpieza
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completamente automático. Para ello, los
elementos de encofrado son colocados
después del desencofrado sobre una vía de
transporte de encofrados equipada con
rodillos de fricción y llevados al limpiador de
encofrados. La limpieza tiene lugar de un
modo convencional mediante cepillos metálicos circulares y de rodillo. A continuación,
en la unidad de aplicación de agente desmoldante integrada se realiza la humectación
con agente desmoldante, a través de boquillas
que trabajan según el principio de Venturi.
La colocación de la armadura se realiza a
continuación de forma completamente automática mediante un robot de armadura progress. Para ello se preparan y colocan, también mediante control CAD/CAM, la armadura transversal (con y sin distanciadores),
la armadura longitudinal, así como también
la armadura de celosía, lo que proporciona
una elevada precisión en la prefabricación
de la armadura.
Hormigonado, compactación, fraguado:
procesos pensados hasta en el último
detalle
El distribuidor de hormigón es alimentado
por una cuba aérea giratoria, dimensionada para un volumen de hasta 1,5 m3 de hormigón. El giro de la cuba paso a paso permite un vaciado limpio de la cuba. Antes
del proceso de hormigonado, la bandeja se
fija en la estación vibradora para que el distribuidor de hormigón helicoidal, que funciona de un modo completamente automático, distribuya a continuación el hormigón
homogéneamente sobre la bandeja preparada. El distribuidor de hormigón dispone
de un total de diez tornillos sin fin de descarga para una dosificación exacta. La
información sobre cuánto hormigón debe
introducirse en la bandeja actual proviene
del ordenador maestro y un sistema de
medición de peso garantiza que siempre
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
Volteadora para la carga de muros dobles
se introduzca la cantidad de hormigón
exacta. El fondo de la cuba del tornillo sin
fin se puede abatir neumáticamente, gracias
a lo cual la unidad de descarga por tornillo
sin fin puede limpiarse fácilmente. Para facilitar el mantenimiento diario, el distribuidor
de hormigón está equipado adicionalmente
con una alimentación de lubricante de funcionamiento central y automático. La compactación del hormigón se realiza mediante
una estación vibradora de baja frecuencia.
El movimiento vibratorio para compactar el
hormigón se genera mediante cuatro accionamientos excéntricos. En comparación
con una estación vibradora convencional,
esto permite ajustar exactamente la energía de compactación y procesar también
hormigones más rígidos. Mediante la reducción de la relación de mezcla agua/
cemento (relación a/c) para una rigidez
temprana del hormigón constante se puede
reducir el contenido de cemento en aprox.
un 10% y por tanto reducir considerablemente los costes de fabricación de los elementos prefabricados de hormigón. La compactación del hormigón con baja frecuencia permite además un movimiento vibratorio circular óptimo que genera poco ruido.
Después de un primer control de calidad,
la bandeja atraviesa un dispositivo de rascado, para incrementar la rugosidad de la
superficie superior de la prelosa o del espacio hueco de la pared doble, para una
mejor unión posterior con el hormigón in
situ. Si se produce una pared doble, entonces se levanta el rastrillo de rascado y la
bandeja es transportada directamente a la
cámara de fraguado calefactada para el
fraguado. Un aparato transelevador (RBG,
por sus siglas en alemán) guiado por el
techo, concebido para una carga útil de
22 t, se encarga desde aquí de introducir y
extraer las bandejas de un modo complewww.cpi-worldwide.com
Canastilla de elevación desplazable para el montaje de los anclajes
de elevación en los muros dobles
tamente automático de la cámara de fraguado. El RBG está compuesto por un
puente montado sobre dos soportes móviles con un accionamiento de elevación de
4 cables y reenvío de cable. En los cables
de elevación cuelga un travesaño, equipado
para el transporte de bandejas con soportes de rodillos, accionamientos por rueda
de fricción y corredera de cremallera. Dos
dispositivos de ajuste se encargan de ubicar el RBG exactamente en su posición en
los ejes individuales de la cámara de fraguado. Cuatro pasadores de apoyo, cuyos
puntos de apoyo pueden regularse sin
escalonamientos, permiten alcanzar verticalmente de forma exacta los diferentes
niveles de la cámara de fraguado. La ventaja de la construcción guiada por el techo
consiste principalmente en que las bandejas vacías pueden transportarse para su
limpieza directamente mediante la pista de
rodillos guiada por el suelo a través de la
cámara de fraguado. La cámara de fraguado está compuesta por cuatro torres de
estanterías revestidas que disponen respectivamente de diez compartimientos superpuestos para bandejas, accionándose las
puertas de las estanterías para introducir y
extraer las bandejas a través de un abridor
de puertas segmentadas del RBG.
Producción de muros dobles mediante
un equipo de vuelco de bandejas guiado
por el techo
Las prelosas son transportadas después de
aproximadamente seis a ocho horas de
tiempo de fraguado directamente a través
de la torre exterior al punto de desencofrado. Cuando se fabrica una pared doble, el
RBG toma la bandeja de la cámara de fraguado después del fraguado de la primera
hoja y la entrega a través de la circulación
a un equipo de vuelco de bandejas guiado
por el techo. La bandeja de encofrado se
bloquea a través de un sistema de anclaje
hidráulico en el travesaño volteador antes
de que la primera hoja se fije neumáticamente sobre la bandeja mediante un sistema de brazos tensores. El bloqueo de los
brazos tensores es variable en altura, gracias a lo cual los aislamientos para paredes dobles con aislamiento en el núcleo
tampoco resultan un obstáculo para garantizar una fijación segura. A continuación se
gira la primera hoja en 180º. Después de
posicionarla exactamente sobre la segunda hoja recién hormigonada, la primera
hoja se baja mediante un mecanismo elevador de cables motorizado eléctricamente
del equipo de volteo. El muro doble se
genera una vez introducida la armadura
de celosía de la primera hoja en el hormigón fresco de la segunda hoja y mediante
vibración sincrónica de ambas hojas. La
vibración sincrónica sin movimiento relativo
de las hojas garantiza una elevada calidad
de producto y evita la segregación del hormigón en la zona de la armadura. Mediante
la sujeción neumática adicional de ambas
bandejas se consigue duplicar la energía
de vibración durante la compactación. De
este modo se consigue una mayor calidad
de la superficie y se reducen además los
costes de fabricación, ya que también
puede utilizarse hormigón más seco. Gracias a ello se reduce aún más la demanda
de cemento. A continuación se sueltan y se
retiran los brazos tensores. La bandeja
superior vacía se vuelve a voltear y se coloca sobre los soportes de rodillos de la posición de retorno. Una estación de elevación
completamente automática permite el
cruce de la bandeja vacía que vuelve y
una primera hoja fraguada que se transporta hacia el equipo de volteo. Esta soluPHI – Planta de Hormigón Internacional – 6 | 2012
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PIEZAS DE HORMIGON PREFABRICADAS
Nuspl. Los elementos prefabricados de hormigón salen a continuación a través de tres
líneas de carga que se desplazan independientemente entre sí y tienen una capacidad total para nueve bastidores de apoyo.
Las prelosas armadas se ponen a disposición
horizontalmente en pilas transportables
mediante un aparato de elevación a control remoto, que también está montado en
el puente grúa de dos vigas existente. Para
la carga se ha previsto un futuro carro elevador de vaivén, para el cual ya se han instalado las cimentaciones y los dispositivos.
Los elementos prefabricados de hormigón salen a través de tres líneas de carga que
se desplazan independientemente
ción técnica reduce el tiempo de cambio
de bandeja en la zona de volteo a 150 s,
lo que corresponde a una reducción del
tiempo de trabajo habitual del 50%. Tras
un tiempo de fraguado adicional en la
cámara de fraguado, los muros dobles se
transportan posteriormente a la zona de
elevación y carga. Tanto para el transelevador como también para el equipo de volteo de bandejas se intentó mantener bajos
los costes corrientes de explotación y mantenimiento y aumentar la seguridad contra
rotura de los cables. Según las directivas,
hasta ahora se debían comprobar los
cables utilizados generalmente una vez al
año para cambiarlos en caso necesario.
Mediante el correspondiente dimensionamiento de las poleas de inversión, los tambores de cable y los cables, así como
mediante materiales de alta calidad, se
alarga la vida útil en hasta cinco años.
Vollert es el único fabricante que utiliza un
sistema de suspensión de cables con un sistema de muelles que, en caso de una
sobrecarga del cable, absorbe la fuerza
de tracción generada en un juego de muelles evitando así la rotura del cable.
Estación de trabajo para la fabricación
de muros dobles con aislamiento
en el núcleo
Para la fabricación de muros dobles con
aislamiento en el núcleo se ha integrado
una estación de trabajo separada en el circuito de la instalación. Jousselin, uno de los
líderes del mercado de instalaciones para
la fabricación de muros de alto nivel arquitectónico en Francia, suministra la tecnología necesaria para ello. Para no obstaculizar a las bandejas que pasan y aprovechar la superficie disponible de una forma
óptima, Jousselin y Vollert decidieron instalar una plataforma de trabajo separada
directamente sobre el circuito de la instalación. Aquí se cortan posteriormente los aislamientos mediante tecnología de chorro
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de agua, de un modo completamente automático y a medida, y se preparan para los
anclajes de unión.
Técnicas de elevación y de carga
con nuevas ideas
También en las técnicas de elevación y
carga se realizaron muchos detalles técnicos para lograr procesos eficientes. En la
zona de elevación, el muro doble desencofrado manualmente se coloca mediante
una volteadora con dispositivo de soporte
en un ángulo de hasta 80º. Mediante una
función de adelantamiento integrada es
posible que una bandeja vacía que vuelve
del equipo de volteo de bandejas pueda
seguir siendo transportada directamente
hacia el proceso de limpieza. De este
modo se dispone de más tiempo para elevar los muros dobles, sin que disminuya la
productividad de la instalación completa.
La carga se realiza de forma segura
mediante un travesaño elevador sin dispositivo especial de estabilización, que está
montado en un puente grúa de dos vigas
ya existente. Para ello, en primer lugar se
fija el anclaje de elevación al muro doble
mediante una canastilla de elevación desplazable, lo que proporciona una elevada
seguridad de trabajo en comparación con
una escalera vertical convencional.
Mediante cuatro carros de elevación controlados y desplazables por separado se
desplaza el travesaño de elevación a la
altura de trabajo necesaria. Los ganchos
independientes entre sí pueden levantar
simultáneamente dos muros dobles de la
bandeja. Esto reduce el tiempo de trabajo
habitual en un 30-40%. Una vez que los
muros dobles han sido colocados sobre los
bastidores de apoyo previamente dispuestos, los anclajes de elevación se sueltan
automáticamente del muro doble mediante
un gancho patentado de accionamiento
remoto del especialista en encofrados
Un concepto de instalación
extraordinario de la A a la Z
«Un elevado grado de automatización,
muchas innovaciones técnicas y procesos
de trabajo inteligentes desde la preparación
de las bandejas hasta las técnicas de
carga, caracterizan el concepto completo
de la instalación que hemos realizado para
A2C», resalta Jean-Pierre Millet, director de
la oficina de proyectos MC2. Con ello
hemos logrado que las elevadas cantidades de producción, una gran variedad de
productos y una elevada calidad de producto ya no sean factores excluyentes.
«Con seguridad un proyecto extraordinario, en el que participaron A2C, MC2 y
Vollert colaborando con un enorme compromiso y gran motivación. Espero con ilusión el inicio de esta nueva planta de producción tan moderna». Así resume este proyecto Gilles Heysen, director de proyecto
en A2C.
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