En un área fotovoltaica, el número de pilotes hincados por turno rara vez depende únicamente de la velocidad de perforación. Los pilotes se distribuyen según una cuadrícula regular, y entre cada punto la máquina debe realizar acciones como girar, alinear, ajustar la actitud, perforar y desplazarse; una parte considerable de estas acciones no está relacionada con la perforación en sí. Solo contabilizando estas acciones se puede determinar dónde radica la diferencia real en el ritmo de una máquina en posiciones densas de pilotes. Tomando como referencia los parámetros publicados del PV390R, este artículo divide los movimientos de la máquina durante el hincado continuo en varias fases.
El tiempo consumido en el hincado continuo se concentra entre pilotes, no dentro del orificio
En las plantas fotovoltaicas centralizadas en suelo, los pilotes suelen disponerse en filas y columnas con espaciamientos fijos. El número de pilotes en una superficie de trabajo es elevado, la profundidad de un solo orificio es de 0–6 m y el diámetro del orificio, según el diseño de la cimentación, está en el rango de 80–600 mm. El tiempo de perforación de un solo orificio es relativamente limitado, y al completar cada punto, la máquina debe gestionar en qué dirección se encuentra el siguiente pilote, si el carro debe cambiar de ángulo y si el chasis debe avanzar. Cuanto más densos son los pilotes y menor es la separación entre filas, mayor es la proporción de estas acciones no relacionadas con la perforación dentro del turno.
Si cada punto de pilote depende de que el chasis se reposicione para alinear el orificio, las operaciones de desplazamiento, nivelación y reajuste de actitud se repiten. La idea de reducir acciones no es que la máquina se desplace más rápido, sino que una sola posición de parada pueda cubrir pilotes en más orientaciones.
Ajuste de orientación: la rotación de 360° sustituye el giro completo de la máquina
El mecanismo de trabajo superior del PV390R puede girar 360° alrededor del chasis. Para el hincado continuo, la función de esta fase es que, una vez estabilizado el chasis, la dirección de perforación puede reorientarse en un amplio rango sin necesidad de girar toda la máquina mediante desplazamiento y cambio de sentido.
- Cuando una misma posición de parada debe atender pilotes en distintas direcciones, la rotación se encarga del cambio de orientación;
- Cuando la superficie de trabajo es estrecha y no hay espacio suficiente para girar toda la máquina, la rotación reduce los desplazamientos amplios;
- Cuando los pilotes están densamente distribuidos, la rotación se combina con el brazo oscilante y la compensación telescópica para alinear el orificio.
Es necesario distinguir que la rotación de 360° reduce el ajuste de dirección de la máquina, pero no significa que el chasis no necesite moverse. Cuando la separación entre pilotes supera el rango de compensación, el desplazamiento sigue siendo necesario.
Ajuste de actitud: la inclinación del carro de 120° responde a los desniveles del terreno
El problema en las áreas fotovoltaicas en montaña y en terrenos irregulares es que, una vez estabilizada la máquina, suele existir una desviación entre la actitud de trabajo y el ángulo de diseño del pilote. El rango de inclinación del carro del PV390R es de 120°, lo que permite ajustar la actitud de perforación con la actitud del chasis fija.
La acción que esta fase sustituye es el reposicionamiento repetido del chasis para encontrar el ángulo que permita alinear. La pendiente, las irregularidades del terreno y la disposición de los pilotes influyen en el rango de ángulos que debe ajustarse; el rango utilizable real debe evaluarse según la planitud de la plataforma de parada. Los datos no proporcionan información sobre la eficiencia operativa bajo diferentes pendientes y condiciones del suelo, por lo que no se emiten conclusiones cuantitativas sobre cuántas acciones pueden reducirse en un sitio específico.
Corrección lateral: el brazo oscilante de doble cilindro deja la alineación fina al carro
Una vez que la orientación y la actitud están aproximadamente en posición, la desviación restante suele ser lateral. El PV390R utiliza un brazo oscilante izquierdo-derecho de doble cilindro, que permite corregir lateralmente la posición de perforación con el chasis ya estabilizado.
Separar la corrección lateral del movimiento del chasis es una de las fases más prácticas en el hincado continuo. La razón es que el ajuste lateral fino del chasis a menudo requiere coordinación con el desplazamiento, implica una gran cantidad de movimientos y no siempre se logra en un solo intento; el brazo oscilante es un movimiento de mecanismo de corto alcance, más directo para disposiciones en cuadrícula con separaciones pequeñas entre pilotes.
Posicionamiento longitudinal: el alcance de la compensación telescópica de 500 mm
El PV390R ofrece una compensación telescópica de 500 mm para el ajuste fino longitudinal de la posición del pilote. La combinación de los cuatro medios de compensación es: rotación de 360° para la orientación, inclinación del carro de 120° para la actitud, brazo oscilante de doble cilindro para la corrección lateral y compensación telescópica de 500 mm para el posicionamiento longitudinal.
Cada una de estas cuatro fases tiene su propio rango. Una compensación telescópica de 500 mm significa que las desviaciones longitudinales que superen esta distancia aún deben resolverse mediante el desplazamiento del chasis de orugas. Si la separación entre pilotes es significativamente mayor que la compensación, el margen para ahorrar movimientos mediante la compensación se reduce. Los datos no proporcionan información sobre la eficiencia medida en condiciones de hincado continuo, por lo que no se puede calcular el número específico de desplazamientos ahorrados.
| Fase de movimiento | Mecanismo correspondiente | Valor publicado | Qué fase se reduce |
|---|---|---|---|
| Ajuste de orientación | Rotación superior de 360° | 360° | Giro completo y giros amplios de la máquina |
| Ajuste de actitud | Inclinación del carro | 120° | Reposicionamiento repetido para encontrar el ángulo |
| Corrección lateral | Brazo oscilante izquierdo-derecho de doble cilindro | Datos no proporcionan el ángulo de oscilación | Desplazamiento lateral de corto alcance del chasis |
| Posicionamiento longitudinal | Compensación telescópica | 500 mm | Desviaciones longitudinales dentro de 500 mm |
El desplazamiento del chasis no se elimina, solo se reduce a qué fase
La densidad de pilotes no significa que el chasis pueda permanecer inmóvil. El chasis de orugas sigue siendo responsable del traslado dentro del área y de los desplazamientos que superan el alcance de una posición de parada. El ancho de la placa de oruga es de 400 mm, el ángulo de ascenso es de 35°, adecuado para caminos de tierra, césped, grava y superficies de construcción no pavimentadas en general.
La premisa para reducir el desplazamiento a menos veces es que el alcance de una sola posición de parada sea suficientemente grande. Este alcance está determinado conjuntamente por el ángulo de rotación, la carrera del brazo oscilante y la compensación telescópica. El ángulo de oscilación del brazo no se proporciona en los datos, la compensación telescópica es de 500 mm, y esta parte debe calcularse específicamente según el plano de disposición de los pilotes.
La potencia y el método de presión afectan la estabilidad de la operación continua
El PV390R está equipado con un motor Yuchai de cuatro cilindros de 85 kW, un par de reductor de 13000 N·m, una velocidad de rotación de la barra de perforación de 90 r/min y utiliza presión por cadena. Estos parámetros determinan si la fase dentro del orificio puede avanzar de manera estable y la capacidad de construcción en el rango de diámetro de 80–600 mm y profundidad de 0–6 m.
Los requisitos del sistema de potencia para el hincado continuo se reflejan en los arranques y paradas repetidos durante largos períodos y en los ajustes de actitud. El mantenimiento del sistema de refrigeración, filtro de aire y combustible son tareas diarias. Esta parte no cambia el número de movimientos entre pilotes, pero afecta cuántos pilotes se pueden completar de manera continua en un turno.
Reducir movimientos no significa que sea aplicable a cualquier terreno
Los cuatro medios de compensación actúan sobre las acciones de alineación del orificio y no modifican otros límites del equipo:
- Diámetro de perforación de 80–600 mm, profundidad de 0–6 m, dentro del rango de preperforación y perforación guía para cimentaciones superficiales;
- Este equipo no es una perforadora de pozos de agua; está destinado a la perforación e hincado de pilotes en proyectos fotovoltaicos y de ingeniería;
- Tras cambiar el útil de impacto, puede utilizarse en roca fuertemente meteorizada y estratos rocosos, pero los datos no proporcionan el modelo ni la energía del martillo de impacto, por lo que no se infiere la eficiencia en roca dura;
- En estratos heterogéneos como arena con guijarros y capas de relleno, la velocidad de avance se controla según la carga de rotación y el estado de evacuación de detritos;
- Durante las operaciones de rotación superior debe confirmarse que no haya personas, vehículos, líneas aéreas ni otras interferencias mecánicas alrededor; el personal no debe entrar en el radio de la barra de perforación giratoria, el mecanismo de presión por cadena, la oscilación del carro ni la rotación superior.
Existen diferencias en el tipo de pilote, el estrato, el diámetro del orificio, el ángulo de construcción y el método de operación. La calidad final del orificio y el efecto del hincado deben basarse en las condiciones del sitio y en el diseño de la cimentación del proyecto.