Territorio de Gigantes

Las enormes excavadoras hidráulicas, esas máquinas de gran producción, poderosas y autopropulsadas sobre orugas, que pueden realizar espectaculares operaciones de excavación, extracción, descarga, etc., reinan en el sector minero desde que sus ancestros de comienzos del siglo XX evolucionaron y con el paso del tiempo incorporaron la hidráulica, los automatismos, la electrónica, la informática, etc., propios del desarrollo de la ingeniería y los materiales, y con ello ganaron prestaciones, capacidades y tamaño, convirtiéndose en auténticos gigantes que pueden llegar a pesar 1000 toneladas, como es el caso del modelo de mayor envergadura. Estas máquinas las fabrican cuatro marcas: Caterpillar, Hitachi, Komatsu y Liebherr, y en este artículo hemos elaborado el ránking de las diez más grandes del mundo en la actualidad.

Si desde el principio de los tiempos el hombre ha destinado esfuerzos e imaginación al desarrollo de maquinaria cada vez más eficaz ha sido, obviamente, con el objetivo de sustituir la fuerza humana por la mecánica haciendo el trabajo menos fatigoso. También, secundaria y consecuentemente, para poder llevar a cabo obras de mayor envergadura y en menor tiempo.

La invención de la maquinaria de obras públicas, si bien se remonta en su concepto más primario a siglos anteriores, hay que encuadrarla en el XX, limitarla a los últimos cien años en los que los equipos de obra han pasado de un estadio evolutivo en el que poco, o nada, había cambiado desde hacía varios siglos –prácticamente desde la Edad Media–, a una desenfrenada carrera paralela a la del resto de avances tecnológicos, más y más acelerada cuanto más nos acercábamos a la frontera del siglo XXI. Puede decirse que la historia y evolución de la maquinaria de obras públicas, construcción y minería concentra sus hitos fundamentales en la segunda mitad del siglo XX y en lo que llevamos del actual.

En ninguna otra época histórica han sido tantos y tan definitivos los avances como en los últimos sesenta años, hasta tal punto que los rasgos morfológicos o tecnológicos de cualquiera de los tipos de equipos de obras públicas o excavación actuales son deudos de las técnicas aplicadas a finales del siglo XX.

El gran salto tecnológico de las últimas décadas, que ha bebido de fuentes próximas y aprovechado las sinergias de sectores como el ferrocarril, la técnica militar o la mecanización de la agricultura, comenzó a vislumbrarse en el Renacimiento, donde el movimiento de tierras o el trasvase de aguas sirvieron de reto a hombres como Leonardo da Vinci, quien ya entonces diseñó algunos ingenios mecánicos construidos enteramente en madera y capaces de excavar, elevar o dragar. Siglos más tarde, en 1765, la invención de la máquina de vapor por el escocés James Watt puso en manos del hombre una fuerza energética hasta entonces desconocida que desataría un enorme desarrollo setenta años después, a partir de 1830 con el nacimiento e imparable desarrollo del ferrocarril. Este moderno medio de transporte no sólo obligaría a la construcción de miles de kilómetros de vías férreas, con el consiguiente e ingente movimiento de tierras, de construcción de puentes, túneles, etc., sino que daría un definitivo empujón al desarrollo de excavadoras y grúas de gran potencia capaces de hacer frente a esas necesidades. Al tiempo se aprovecharán, por un lado, el vapor como fuerza energética y, por otro, las propias vías como sólida base, lo que facilitó de manera determinante la estabilidad operativa de las máquinas. Ese fue el alumbramiento de la industria de fabricación de maquinaria de este sector, que podemos reconocer por logros concretos como las excavadoras ferroviarias fabricadas hacia 1830 por William Otis en los Estados Unidos, capaces de mover 380 m3 de tierra al día, es decir de hacer el trabajo de cincuenta hombres.

Concretamente, en 1837 se construyó en Estados Unidos la primera excavadora de la que se tiene noticia, trabajando en la construcción de un ferrocarril, y a partir de aquí este tipo de máquina se fue extendiendo y popularizando como el equipo más idóneo para labores de excavación. Esta primera máquina estaba accionada por vapor y utilizaba cadenas para realizar los movimientos de carga y se trasladaba sobre raíles.

Del vapor a los motores
Desde entonces, aunque su configuración básica haya cambiado relativamente poco, estos equipos sustituyeron el accionamiento por vapor por motores diésel y luego por motores eléctricos, las cadenas se reemplazaron por cables y el tren de rodaje que permitía los desplazamientos pasó a ser sobre orugas.

Quizás sea este el espaldarazo definitivo a una industria que fue afrontando y superando retos a lo largo del último siglo, especializando las tareas de construcción paralelamente a la aparición de nuevos tipos o subtipos de equipos (independizando excavar de cargar, por ejemplo), apariciones que casi siempre han sido fruto de la evolución y casi nunca de la súbita invención. Los ingenieros de desarrollo se han ido “limitando” a dar forma a los grandes principios que han presidido la labor constructiva del ser humano: cargar, excavar, elevar, transportar, compactar, nivelar, etc.

En los albores de este prodigio, el enorme desarrollo del ferrocarril, especialmente en Europa y Estados Unidos, dio paso a otro gran hito con el que prácticamente arranca el siglo XX: el motor a gasolina, que propició la movilidad de las máquinas fuera de las vías férreas y supuso el gran salto cualitativo en su potencia, que ya no cesaría de incrementarse a lo largo del tiempo.

Se inicia así el camino de los grandes éxitos, tanto en el desarrollo de equipos de construcción como en su aplicación. El motor de explosión como sustituto del vapor abrió una nueva era, que fue también la de la construcción de carreteras, que contaría para este desarrollo con un buen número de equipos específicamente ideados para tal fin. La invención del motor térmico fue el primero de una serie de hitos destacados en la historia de la maquinaria en el siglo XX, al que habría que sumar –más o menos cronológicamente– los trenes de orugas, los neumáticos, la aplicación de la hidráulica, la transmisión hidrostática, la electrónica aplicada, la informática y la ergonomía como concepto de diseño.

Todas estas innovaciones tecnológicas introducidas a lo largo del tiempo han tenido como misión mejorar el cuádruple objetivo que se requiere de las máquinas: productividad elevada, coste unitario bajo, facilidad de mantenimiento y alta disponibilidad. Es decir, alta rentabilidad asegurada.

El gigantismo de las excavadoras
Las excavadoras no han sido ajenas a esta evolución en el conjunto de las máquinas, llegando a convertirse en el icono de la maquinaria de obras públicas y minería por excelencia. Las décadas de los años 20, 30 y 40 del siglo pasado fueron las del despegue de estos equipos hoy considerados imprescindibles, que desde entonces no han dejado de desa - rrollarse y especializarse, surgiendo con el tiempo modelos de diferentes fisonomías y múltiples aplicaciones: cadenas, orugas, miniexcavadoras, dragalinas, perforadoras, eléctricas, mineras, incluso anfibias, etc., siendo la década de los 70 la de su consagración definitiva al darse un claro movimiento en favor del protagonismo del operador y su comodidad en el diseño de los equipos. Y un movimiento que tendría un importante hueco en la historia: el gigantismo. El desarrollo económico mundial de esos años, el bajo precio de los carburantes –aún no se había constituido como lobby la Opep– y el propio de la ingeniería y materiales, provocó una carrera desenfrenada por construir los equipos más grandes, más potentes y más espectaculares, alguno de los cuáles ha pasado a la historia con su propio nombre.

Es el caso de la 4250 W “Big-Muskie”, una excavadora dragalina que comenzó a construir Bucyrus-Erie en 1966. O la Marion 6360 “Capitán”, que ya funcionaba en 1965. Dos gigantes de cables precursores de las excavadoras hidráulicas espectaculares que habrían de llegar casi al tiempo, como la fabulosa RH-400 de Orenstein & Koppel, hoy encuadrada en las filas de Caterpillar con la denominación 6090.

A las excavadoras se unieron en esos mismos años y posteriores otros equipos gigantes como complemento, como las cargadoras o motoniveladoras diésel eléctricas Marathon LeTourneau, los asombrosos dúmperes Titán de Terex, equipos mineros de Demag y un larguísimo etcétera, sin olvidar las excavadoras de cangilones, que consideramos otro cantar en esta familia de las gigantescas máquinas excavadoras.

Y precisamente con estos equipos gigantes hemos elaborado el ránking de las 10 excavadoras hidráulicas más grandes del mundo, ordenadas por su peso operativo. En este “top ten” hemos excluido a las de cables y a las de ruedas de cangilones porque aunque son incluso de mayor envergadura y su función es la misma, bien distinta es su naturaleza.

Caterpillar 6090
La Caterpillar 6090 FS, modelo descendiente de la RH400 de O&K, es la mayor excavadora hidráulica del mundo. Fue lanzada al mercado en Alemania en el año 1997, después pasó a Terex en 2001 y, en 2010, la compañía Bucyrus compró la división de equipos de minería de Terex, que a su vez pasó a manos de Caterpillar en 2011, tras la adquisición total de Bucyrus. La Cat 6090 FS es una excavadora de pala frontal con un peso de 1000 toneladas. Su chasis dispone de una anchura de 8,6 m, una longitud de orugas de 10,96 m y una altura de 10 m, y su volumen de la cuchara es de 52 m³, que carga 93,6 toneladas. Dotada del sistema TriPower en el brazo, las fuerzas de avance del brazo y de arranque de la cuchara son de 3138 kN y 2502 kN, respectivamente. Su última versión está propulsada por dos motores diésel Cummins QSK60 o Cat 3516B de 16 cilindros, con una potencia máxima de 4500 hp (3360 kW) a 1800 rpm.

Hitachi EX-8000
Hitachi Construction Machinery lanzó al mercado en 2012 la excavadora gigante EX8000-6, que es actualmente la segunda mayor excavadora hidráulica del mundo, con un peso de 837 toneladas con equipo retro (825 con pala frontal). La primera Hitachi EX8000-6 fue entregada en septiembre de 2013 para operar en la mina de carbón Meandu, de Stanwell, en Australia.

Esta unidad tiene una altura de cabina de 9,9 m, una longitud de 10,5 m, un ancho de chasis de 8,65 m y un alcance máximo de excavación de 20,5 m. Asimismo, cuenta con una capacidad de cuchara retro de 43 m³ y una capacidad de pala frontal de 40 m³, que pueden eliminar hasta 75 t en una sola carga. La Hitachi EX8000- 6 dispone de una fuerza de avance del brazo y una fuerza de arranque de la cuchara de 2870 kN y 2230 kN, respectivamente, incorporando dos motores diésel Cummins QSKTA60-CE de 16 cilindros que producen 1450 kW cada uno (1944 hp) a 1800 rpm. La versión eléctrica de la excavadora, conocida como Hitachi EX8000E-6, incorpora dos motores eléctricos Hitachi TFOA-KK con una potencia total ins t a l ada de 2400 kW.

Liebherr R9800
La Liebherr R9800 se posiciona en el tercer puesto de esta clasificación de los diez equipos más grandes del mundo de la maquinaria. En producción por la compañía Liebherr desde 2008 en su fábrica de Colmar (Francia), la excavadora está disponible con equipo de cuchara frontal, alcanzando un peso total de 810 toneladas, o con equipo de retroexcavadora, con un peso de 800 toneladas.

La excavadora posee una altura de cabina de 9,91 m, una longitud del chasis de 10,84 m y una capacidad, tanto de la cuchara retro como de la pala frontal, de 42 m³. Dispone de una fuerza de avance del brazo y una fuerza de arranque máxima de la cuchara de 3090 kN y 2395 kN, respectivamente, mientras que las fuerzas de arranque y excavación en operatividad de retroexcavadora alcanzan los 1760 kN y 1980 kN, respectivamente. Asimismo, la Liebherr R9800 puede ser equipada con dos motores diésel Cummins QSK60 de 16 cilindros, que producen 4000 CV de potencia a 1800 rpm, o dos motores diésel MTU de 12 cilindros, que generan 3820 CV a 1800 rpm.

Demag-Komatsu H740
En 1996 se estableció la joint venture Demag-Komatsu, que en 1999 pasaría a llamarse Komatsu Mining Germany. Su máquina más grande, la H740 OS, tiene un peso operativo de 744 toneladas. Es la cuarta mayor excavadora del mundo, en servicio desde 1999, que fue especialmente diseñada para operar con arenas bituminosas abrasivas en las explotaciones de KMC Mining, en Canadá. Se trata de una excavadora de cazo frontal con una carrocería y unas orugas más anchas que sus predecesoras, disponiendo de una capacidad de carga de la cuchara de 40 m³ y una fuerza de arranque de 2320 kN. Su última versión incorpora dos motores diésel Cat 3516B de 16 cilindros, que producen hasta 3280 CV a 1800 rpm.

Komatsu PC8000
Tiene la Komatsu PC8000-6 un peso operativo de hasta 710 toneladas, por lo que se posiciona como la quinta excavadora más grande del mundo. Disponible con accesorios de retroexcavadora y cuchara frontal, posee una longitud y ancho de oruga de 10,51 m y 8,15 m, respectivamente, con un volumen de cuchara de 42 m³. La fuerza de avance del brazo y la fuerza de excavación del cazo son de 1765 kN y 1961 kN, respectivamente, disponiendo de un alcance máximo de cuchara a nivel del suelo de 19,37 m y una profundidad máxima de excavación de 8,4 metros.

Los modelos de la serie Komatsu PC8000-6, incorporan dos motores diésel Komatsu SDA16V160 de 16 cilindros, con una potencia que alcanza los 4020 CV a 1800 rpm.

Komatsu PC7000
Nueva Komatsu PC7000-6, la más reciente excavadora hidráulica llegada al mercado en 2016, tras ser presentada en Bauma, y ha desplazado a su hermana PC5500-6 fuera de la clasificación, al puesto número 11 del “top ten” de “monstruos excavadores”, pues ocupaba el 10.

Con un peso operativo de entre 676 y 686 toneladas con pala frontal y 684 a 694 toneladas con retro, la PC7000-6 tiene una altura de cabina de 9 m, una longitud y anchura del chasis de 10,5 m y 9,6 m, respectivamente, así como un volumen de cuchara, tanto frontal como retro, de 36 m³. Las fuerzas de arranque y de excavación son de 1741 kN y 1513 kN, respectivamente. La PC7000-6 incorpora dos motores diésel Komatsu de 16 cilindros y potencia de 2500 kW (2352 hp) en total, a 1800 rpm. Cuenta con el famoso sistema de monitorización Komtrax Plus.

Liebherr R996B
La excavadora Liebherr R996B ocupa el puesto número siete en nuestra clasificación, con un peso operativo de 676 toneladas (con equipo de pala frontal) y 672 toneladas (con equipamiento de retroexcavadora). La máquina tiene una altura de la cabina de 9,26 m, una longitud y anchura del chasis de 10 m y 7,9 m, respectivamente, así como un volumen de cuchara de 36 m³.

Las fuerzas de arranque y excavación durante el funcionamiento de retroexcavadora son de 1500 kN y 1670 kN, mientras que la máxima fuerza de avance del brazo y la fuerza de arranque de la cuchara son de 2430 kN y 1905 kN, respectivamente. La Liebherr R 996 B incorpora dos motores diésel Cummins K 1800 E de 16 cilindros, que generan una potencia de 3000 CV a 1800 rpm.

Caterpillar 6060
Octava plaza de la lista para la Caterpillar 6060 FS, con un peso operativo de 570 toneladas. La longitud de las orugas es de 9,23 m, la anchura del chasis de 7 m y el volumen de la cuchara de 34 m³ y 61 toneladas de capacidad, tanto frontal como retro, produciendo una fuerza de avance del brazo y una fuerza de arranque de la cuchara de 2250 kN y 2100 kN, respectivamente. Como su hermana mayor, la 6090, cuenta con el diseño de pala frontal TriPower, un exclusivo diseño de pluma que emplea balancines triangulares giratorios, que permite tiempos de ciclo más rápidos, mayor fuerza de levantamiento efectiva, movimiento constante de la pluma, ángulo del cucharón automático y limitador de retroceso automático. Las 6060 están equipadas con dos motores diésel Cat 3512C de 3000 hp (2240 kW) de potencia, a 1800 rpm. La opción de tracción eléctrica está disponible (1800 kW) en el modelo 6060 AC/6060 AC FS.

Hitachi EX5600
Conun peso operativo de 537 toneladas (533 con pala frontal), el modelo Hitachi EX5600-6 es la novena mayor excavadora del mundo, lanzada en 2012 sucediendo al modelo EX5500-6, que le sigue en este ránking. La altura de su cabina alcanza los 8,6 m, disponiendo de una longitud y anchura del chasis de 9,35 m y 7,4 m, respectivamente. El volumen de carga de la cuchara frontal es de 30 m³, mientras que la capacidad de la cuchara retro alcanza los 34 m³. La fuerza de avance del brazo y la fuerza de arranque de la cuchara son de 1520 kN y 1590 kN, mientras que la fuerza de avance y excavación durante el funcionamiento en retroexcavadora son de 1300 kN y 1480 kN, respectivamente. La Hitachi EX5600-6 viene con dos motores diésel Cummins QSKTA50-CE de 16 cilindros, con una potencia total de 3000 hp (2240 kW) a 1800.

Hitachi EX5500
En la posición número diez de la clasificación se sitúa la Hitachi EX5500-6, que fue lanzada al mercado en 2008. El modelo estándar tiene un peso operativo de 522 toneladas, viniendo con una versión eléctrica de un peso operativo de 516 toneladas. La altura total de su cabina alcanza los 8,6 m, con una longitud y anchura del chasis de 9,35 m y 7,4 m, respectivamente. El volumen de carga de la cuchara frontal es de 27 m³, mientras que la capacidad de la cuchara retro es de 29 m³. La fuerza de avance del brazo y la fuerza de arranque de la pala frontal son de hasta 1570 kN, mientras que las fuerzas de avance y excavación con retroexcavadora son de 1240 kN y 1370 kN, respectivamente. El modelo incorpora dos motores diésel Cummins QSKTA50-CE de 16 cilindros que producen una potencia total de 2700 hp (2014 kW) a 1800 rpm. La Hitachi EX5500E-6, dispone de dos motores eléctricos Hitachi TFOA-KK con una potencia de salida total de 1720 kW.