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Una grúa para colocar bloques es un tipo de grúa . Se utilizaban para instalar los grandes bloques de piedra que se utilizaban para construir rompeolas , diques y muelles de piedra .
La época victoriana media fue una época de gran expansión de la industria y el transporte marítimo. Se necesitaban puertos mejor protegidos, con rompeolas artificiales que se extendieran más allá de las bahías o costas naturales, con el fin de encerrar puertos seguros para las nuevas generaciones de barcos de vela y de vapor de hierro que se estaban construyendo. Esta época también coincidió con la disponibilidad de herrería a gran escala con la que construir grúas y energía de vapor portátil con la que accionarlas. A diferencia de los peones que habían construido los canales anteriores y los primeros ferrocarriles principalmente con fuerza muscular humana y animal, estos nuevos puertos también se construyeron con motores.
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Las grúas para colocar bloques debían levantar un solo bloque grande de una sola vez y colocarlo con precisión. También debían alcanzar cierta distancia horizontalmente, pero no levantar sus cargas en gran altura. Su área de trabajo se encontraba a lo largo del rompeolas, que aún no se había construido cuando se colocó la mayor parte de la mampostería pesada.
Los primeros rompeolas se construían con escombros o pequeñas rocas, arrojadas a mano desde barcazas. A mediados del siglo XIX, el desarrollo de equipos de elevación motorizados y cemento Portland con los que se podían moldear grandes bloques de hormigón entrelazados implicaba levantar bloques individuales más grandes que los que se podían mover a mano. Un bloque de granito pesa alrededor de 2 toneladas por yarda cúbica. Se preferían los bloques más grandes, ya que requerían menos trabajo de albañilería para construirlos y los bloques grandes individuales eran más resistentes a los daños causados por las tormentas. Desde el faro de Eddystone de 1756, los bloques también se habían ensamblado a cola de milano para sujetarlos con más fuerza y flexibilidad que con mortero. Para ensamblar dichos bloques era necesario encontrar una forma de colocarlos con cuidado, antes de deslizarlos hacia abajo para colocarlos en su lugar.
Las primeras grúas utilizadas para el montaje de bloques eran grúas flotantes sobre barcazas. Éstas podían moverse fácilmente por el lugar de trabajo y podían llevar potentes equipos de elevación. Sin embargo, no podían elevarse más allá de las bordas del buque sin correr el riesgo de volcar. Para evitarlo, tenían que anclarse en su posición antes de cada elevación pesada, ya sea atándolas o lastimándolas para que se asentaran en el fondo del puerto. Esto hacía que su uso fuera muy lento. [2]
En aguas poco profundas se podía utilizar una grúa Goliath , una grúa de pórtico sin pluma. Sobre este pórtico se desplazaba un carro que podía moverse de lado a lado a lo largo de la línea del rompeolas mientras transportaba una carga. Se desplazaba sobre vigas de madera colocadas temporalmente a ambos lados de la construcción. Estas grúas podían levantar una carga de 40 toneladas, mucho peso para la época, y también podían mover dicha carga de forma lateral. [2]
Las grúas montadas sobre rieles ya se utilizaban para la construcción de vías férreas y la recuperación de accidentes ferroviarios. Sin embargo, en ese momento tenían una capacidad limitada: se accionaban manualmente y tenían una capacidad de solo unas 5 toneladas. También requerían que se bajaran gatos de tornillo sobre las cabezas de los rieles antes de poder levantarlas, lo que limitaba su capacidad para mover una carga. La mayoría no podía inclinarse [i] y, cuando estaban cargadas, solo podían girar en un radio fijo.
En 1869, Stothert y Pitt construyeron su primera grúa dedicada a la colocación de bloques, 'Parkes' Titan' para el rompeolas de Manora , en el puerto de Kurrachee , [ii] [3] Este fue el diseño de William Parkes (1822-1889). [4] Los bloques que se colocarían eran de hormigón, colocados en ángulos uno contra el otro y pesaban alrededor de 27 toneladas cada uno. El rompeolas terminado debía tener una sección de 24 pies cuadrados, que comprendía tres hiladas de bloques, colocados sobre 9000 toneladas de escombros, vertidos como base. Como era habitual, esta base de escombros se dejó asentar durante las tormentas de invierno antes de comenzar la colocación de los bloques. El pórtico de la grúa abarcaba el ancho del rompeolas y las dos líneas de ferrocarril que había sobre él, con una proyección sobre el extremo del rompeolas recién construido. Un pórtico horizontal, transversal al rompeolas, podía subir y bajar por él, y un carro sobre ese pórtico podía moverse de un lado a otro. El pórtico saliente de 23 pies permitía colocar dos hiladas de bloques antes de tener que mover toda la grúa hacia adelante. Estaba accionado por una máquina de vapor de 8 hp, situada en la parte superior del pórtico que, junto con su tanque de agua, actuaba como contrapeso. [3]
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En 1872 se trasladó a Madrás [2]
Aunque, como muchas grúas victorianas, recibió el nombre alegórico de " Titán ", el diseño tenía más en común con el diseño posterior "Hércules" que con el posterior "Titán" en forma de cabeza de martillo. Es posible que esta haya sido la primera grúa en recibir ese nombre. [3]
Las grúas pluma rara vez se utilizaban para colocar bloques, ya que tenían una capacidad de elevación insuficiente. Una de las primeras en hacerlo fue Moa , utilizada para la construcción de un rompeolas en el nuevo puerto de Oamaru , Nueva Zelanda, en 1872. [2] [5] Las condiciones climáticas aquí en el Océano Pacífico significaban que no había una temporada de verano tranquila para la construcción, por lo que se necesitaba una grúa que pudiera levantar 40 toneladas, estuviera montada sobre rieles para permitir un movimiento fácil y también pudiera hacer elevaciones pesadas mientras todavía estaba "FOR" (libre sobre rieles), en lugar de tener que ser trasladada más lentamente hasta su lugar y luego levantada sobre bloques rígidos antes de levantarla. Aunque las grúas de vapor ferroviarias se estaban volviendo comunes en este momento, tenían capacidades de elevación solo la mitad de esto y necesitaban ser bloqueadas primero. [2] Debido a la falta de piedra local, el rompeolas se construyó con bloques de hormigón, fundidos en el lugar, utilizando cemento traído de Inglaterra. Esta obra de rompeolas también puede haber sido el sitio de la primera hormigonera del mundo . [5]
En 1881, Stothert y Pitt construyeron una grúa pluma horizontal para las obras de construcción del puerto de Sir John Coode en el río Kowie en Port Alfred , Sudáfrica. [6]
Se trataba de una grúa de vapor montada sobre raíles, con un brazo fijo horizontal que soportaba un carro móvil o "cangrejo". La grúa, incluida la planta de vapor, podía girar sobre un cojinete central del poste central . Esto representaba todas las características principales de la grúa de colocación de bloques completamente desarrollada, aunque todavía a pequeña escala. El brazo fijo horizontal se extendía lo suficiente como para colocar el gancho a 45 pies del poste central, y el carro podía moverse 20 pies desde esa posición. Este carro nivelado era una copia de las grúas que ya se utilizaban en las fundiciones. En comparación con una grúa de brazo, [iii] esto permitía mover los bloques de forma lateral con precisión, sin tener que moverlos hacia arriba y hacia abajo. La grúa funcionaba sobre un vagón de ferrocarril de 15 pies de ancho y podía ser impulsada por el motor de la grúa. Al levantar, el vagón de ferrocarril se encajaba debajo para soportar la carga. El giro era posible en todo el perímetro de la grúa, lo que permitía recoger un bloque de un vagón detrás de la grúa y moverlo hasta el frente del rompeolas. La capacidad de elevación era de 15 toneladas y había suficiente cable de acero para permitir que el gancho descendiera 26 pies por debajo del nivel del riel. [6]
La grúa tuvo un gran éxito en su uso. La capacidad de mover bloques rápidamente desde los vagones que los transportaban y de colocarlos en su lugar con precisión era mejor que la de cualquier otro tipo de grúa utilizado hasta entonces para este trabajo. [6]
A mediados de la década de 1880 se produjo un nuevo desarrollo del diseño de la grúa: la grúa Hércules . Se necesitaba una grúa que pudiera colocar bloques más grandes y pesados, de hasta 30 toneladas.
El diseño de la Hércules combinaba aspectos de las grúas Manora y Port Alfred. Se utilizó un brazo horizontal, con la capacidad de girar lateralmente. Como no era posible adaptar el soporte del poste central y el giro de círculo completo de la grúa Port Alfred a esta nueva carga, el diseño volvió al tipo Manora, donde el marco inferior de la grúa permitía que los bloques pasaran por debajo de él en vagones. Sin embargo, el brazo ahora estaba separado del marco inferior, apoyado en dos carros que podían moverse lateralmente, lo que permitía que el brazo girara en un ángulo pequeño. Para construir rompeolas lineales, este pequeño ángulo de giro era suficiente. Aunque el diseño mecánico del brazo era como una armadura de poste central , este poste central ahora era parte del brazo y giraba con él, en lugar de estar fijado al marco debajo de él. El poste central también se colocó más hacia el exterior, en el borde del gran soporte de anillo, aprovechando al máximo la envergadura de la armadura para aumentar el alcance del brazo.
Los primeros ejemplos fueron construidos por Stothert & Pitt para el ferrocarril Breakwater Crane Railway , Douglas Harbour, Isla de Man [7] y por Alexander Shanks & Son para Liepāja en Letonia , entonces parte de Rusia , [8] y una grúa de 50 toneladas para Roker Pier , Sunderland . En Roker, se proporcionó una segunda grúa Goliath (pórtico) separada en la cabecera del riel, para cargar los bloques de granito desde el ferrocarril hasta el tranvía a lo largo del muelle. [1]
El desarrollo definitivo de la grúa dedicada a la colocación de bloques fue la grúa de cabeza de martillo o "voladizo gigante" Titan. Estas tenían una doble armadura profunda como viga voladiza sobre un cojinete de rodillos de gran diámetro, en un carro similar al de la Hércules. Los bordes superiores de las dos armaduras formaban un conjunto de rieles para un carro móvil que transportaba las poleas y el gancho del cable de elevación. El voladizo también se extendía detrás del cojinete, transportando el motor del cabrestante y también actuando como contrapeso. Algunos también movían este peso de contrapeso hacia adelante y hacia atrás mientras el carro de elevación se movía hacia adelante y hacia atrás, para equilibrar el momento cambiante de la carga en cada radio.
El término "Titán" se había aplicado a varias grúas de gran tamaño anteriores. La Titán de Parkes en Manora fue una de las primeras, aunque le faltaba una característica importante. Algunas de las grúas tipo Hércules, con un brazo atirantado sostenido por un poste central, se denominaban "Titanes" si eran capaces de girar en un círculo completo.
William Arrol construyó 14 de estas grandes grúas Titan, varias de ellas como grúas colocadoras de bloques y el resto como grúas para astilleros.
La siguiente grúa diésel fue construida por Skoda en 1931.
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En la década de 1920, las grúas portuarias habían evolucionado hasta volverse mucho más potentes, en particular cuando eran accionadas eléctricamente, en las que Stothert & Pitt volvió a ser líder. Una grúa portuaria debe realizar muchas elevaciones, lo más rápido posible, y por lo tanto requiere motores potentes [iv] incluso si su capacidad de elevación no es tan grande. Las grúas eléctricas, alimentadas por electricidad de una única estación generadora centralizada o motor principal, podían ofrecer mucha potencia por grúa, sin requerir el alto costo de una planta de vapor equivalente en cada grúa.
Las grúas portuarias eran casi todas grúas de pluma abatible , a menudo con un largo alcance. Su capacidad de elevación dependía de la distancia a la que llegaban. Aunque no estaban pensadas para levantar cargas pesadas, cuando la pluma se elevaba en altura y la grúa trabajaba en un radio corto, su capacidad podía llegar a ser comparable a la de una grúa de colocación de bloques.
Cuando era necesario ampliar o mantener un puerto ya existente, ahora era posible utilizar una de las grúas portuarias existentes para este trabajo. Para ello, solo era necesario tender nuevas líneas a lo largo del rompeolas y suministrar un cable más largo para alimentar una de las grúas existentes, que se había colocado en posición para este trabajo. Obviamente, esto era mucho más económico que obtener otra grúa especializada solo para este trabajo.
En su época dorada, las grúas de colocación de bloques se vendían de las obras terminadas y se utilizaban en otros lugares. Dos grúas regresaron al Reino Unido para su uso posterior: una S&P Titan de 1900 para Seaham fue a Malta y de allí al Proof Testing Establishment de Shoeburyness en 1921; y una S&P Titan de 1901 de Simonstown fue a Aberdeen en 1937. Se desmantelaron para el envío e incluso podrían diseñarse para simplificar el proceso, con juntas atornilladas para dividir la grúa en componentes, cada uno de los cuales se ensamblaba de forma permanente mediante remaches. Algunas grúas se reutilizaron solo parcialmente, ya que las partes más complicadas y costosas también eran las más compactas. La planta de vapor y las partes móviles se podían quitar y reutilizar, mientras que el armazón grande pero relativamente simple se desguazaba in situ y se construía uno nuevo para el nuevo sitio. Una sola grúa podía construir varios rompeolas a lo largo de su vida útil.
En años posteriores, este tipo de grúas tuvieron menos demanda, por lo que pudieron dejarse en su lugar y disponibles en el futuro para cualquier trabajo de mantenimiento necesario.
Por ejemplo, el muelle de Tynemouth tuvo tres grúas instaladas permanentemente en varias ocasiones. Los dos rompeolas se construyeron bajo la supervisión de PJ Messent (1830-1897), "el creador del río Tyne". [14] La primera grúa se utilizó para reconstruir el muelle norte y el rompeolas en 1909 y permaneció en servicio hasta 1931. La siguiente grúa fue una grúa martillo Titan impulsada por vapor, que duró hasta finales de la década de 1960. [15] El rompeolas aquí también formaba un muelle en su lado de tierra. Aunque no se usaba para cargas comerciales, a veces se usaba para reparaciones de barcos, como para levantar y sacar motores. Después de esto, fue reemplazada por una grúa eléctrica más moderna, que duró hasta la década de 1990. [16] [17]
Las grúas siempre han sido un tema popular para los modelos Meccano y, en particular, para las grandes grúas Titan. Han aparecido en guías de instrucciones, como modelos de exposición en tiendas y como construcciones únicas realizadas por mecanistas dedicados. [18] [19]
Las instrucciones de 'Meccano Super Models No. 4.' eran para una 'Grúa gigante para colocar bloques'. [20] [21] [22] Estas instrucciones se imprimieron en 1929, primero en tres números de la revista Meccano . Luego se reimprimieron en forma de folleto. Este modelo requirió los recursos del set más grande de Meccano, el set No. 10 en caja de madera, y por eso pocos modelistas de Meccano habrían tenido los recursos para construirlo. Incluso con ese set, requirió un componente adicional: la pieza 167 Cojinete de rodillos engranados. [23] Este modelo sigue siendo un objetivo popular para los grandes constructores de Meccano. [24]
El modelo de grúa colocadora de bloques era un icono de Meccano, por lo que se utilizó como portada de varias publicaciones: el Libro de nuevos modelos de 1930, el juego n.° 3 de 1947 [20] y los juegos revisados de posguerra n.° 7, 8, 9 y 10 [25] . Esto se produjo a pesar de que ninguno de estos juegos contenía suficientes piezas, ni el cojinete de rodillos, con los que construirlo. La grúa es conocida ampliamente como la colocadora de bloques "Pinyon", por el nombre del ilustrador que produjo la portada.
El almirante Lord Walter Kerr, en presencia de su personal, miembros de la Comisión del Río Wear y muchos caballeros influyentes, colocó un bloque de 45 toneladas en el nuevo muelle.