Aula 03 Equipamentos

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3. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA EXECUÇÃO

DE OBRAS DE TERRA

Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

Centro de Tecnologia – CT

Departamento de Engenharia Civil

Disciplina: Infraestrutura Viária II – CIV 0332

Prof. MSc. Francisco Mateus G. Lopes

Natal/RN – Julho de 2012

BASES TECNOLÓGICAS

3.1 – Unidades de tração (tratores);

3.2 – Unidades escavo-empurradoras;

3.3 – Unidades escavo-transportadoras;

3.4 – Unidades Aplainadoras;

3.5 – Unidades de Transporte;

3.6 – Unidades Compactadoras;

3.7 – Unidades escavo-carregadoras;

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA

EXECUÇÃO DE OBRAS DE TERRA

Há na construção civil uma diversidade de

equipamentos capazes de atuar na terraplenagem.

Alguns desses equipamentos têm a capacidade de

poder executar serviços semelhantes, porém com

rendimentos e custos distintos.

Há necessidade de se conhecer as potencialidades e

limitações dessas máquinas para se viabilizar um bom

planejamento dos serviços com movimento de terras.

EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA

EXECUÇÃO DE OBRAS DE TERRA

AS MÁQUINAS DE TERRAPLENAGEM:

- Estão em contínuo processo de aprimoramento

tecnológico; e

- Com elevado valor de mercado, exigindo operadores

bem treinados.

UNIDADES DE TRAÇÃO

Representa a máquina matriz da terraplenagem.

TRATOR – Unidade autônoma. Executa a tração ou

empurra outros equipamentos para o aumento da tração de

carga ou realiza atividades que não exijam o transporte de

terras. Pode receber diversos implementos destinados a

diferentes tarefas.

Todos os equipamentos à nossa disposição, são

tratores devidamente modificados ou adaptados.


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CARACTERÍSTICAS DOS TRATORES

a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de

tração ( no caso de esteiras) ou nas rodas motrizes ( no caso

de tratores de rodas) para executar as funções de rebocar ou

de empurrar outros equipamentos ou implementos;

b) Velocidade: É a velocidade de deslocamento da máquina

que depende, sobretudo, do dispositivo de montagem, sobre

esteiras ou sobre rodas;

UNIDADES DE TRAÇÃO CARACTERÍSTICAS DOS TRATORES

c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de deslocar-se sobre os diversos terrenos ou superfícies revestidas, sem haver o patinamento da esteira ( ou dos pneus) sobre o solo ( ou revestimento) que o suporta;

d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre terrenos de baixa capacidade de suporte, sem haver o afundamento excessivo da esteira, ou dos pneus, na superfície que o sustenta;

e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de uma boa distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena altura do chão, dando-lhe boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas condições de trabalho.


Tipos de Montagem dos Tratores: Esteiras e Pneumáticos

Campo de Aplicação - Trator de Esteira

- Esforço trator elevado;

- Rampas de grande declividade;

- Terrenos com topografia acidentada;

- Terrenos de baixa capacidade de suporte;


TRATORES COM RODAS - PNEUMÁTICO:

CAMPO DE APLICAÇÃO:

• Topografia favorável;

• Terreno com boas condições de suporte;

• Terreno com boas condições de aderência;

• Velocidade elevada, significando maior produção.


COMPARATIVO ENTRE OS TIPOS DE TRATORES

Corresponde ao trator de rodas ou esteira adaptado

com o implemento de uma lâmina à frente do trator que o

transforma numa unidade capaz de escavar e empurrar a

terra.

Denomina-se TRATOR DE LÂMINA OU BULLDOZER.

Capacidade da lâmina: 2,00 a 3,00m³

Partes da lâmina – lâmina, faca da lâmina, cantos da

lâmina, braços laterais.

UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS

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TIPOS DE UNIDADES:

Trator de esteira com lâmina: para trabalhos que

exigem maior necessidade de aderência e flutuação das

máquinas.

Trator de pneus com lâmina: para serviços que

exigem maiores velocidades e maior mobilidade das

máquinas.

UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS – Lâmina fixa ou Reta: escavação e transporte para a frente.

– Angledozer: tem um movimento horizontal que permite

empurrar a terra lateralmente para facilitar a escavação e o

transporte de material. Pode formar ângulos diferente de 90º

até 25º com o eixo longitudinal do trator. Ex: Corte de meia

encosta - escavação de secções mistas.

– Tilt-dozer: permite o movimento da lâmina, podendo ser

inclinada lateralmente em relação ao eixo vertical do trator.


TIPOS DE LÂMINAS E ACESSÓRIOS:

– PLACAS PARA PUSHER: é uma lâmina bastante

reforçada, usada para empurrar o “scraper” durante a

operação de carga. Sua função principal não é a de

movimentar terras, mas sim auxiliar outros equipamentos no

aumento do seu esforço de tração.


TIPOS DE LÂMINAS E ACESSÓRIOS:

– ESCARIFICADOR ou RIPPER: São “dentes” cortantes,

instalados na parte traseira do trator, usados para romper

solos compactos ou para aumentar a eficiência do

implemento das lâminas de carga.


UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS

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Escavam, carregam, transportam e

descarregam materiais de consistência média a

distâncias médias a pequenas. (até 1,0 km).

São representados por dois tipos de máquinas:

- SCRAPER REBOCADO;

- SCRAPER AUTOMOTRIZ OU MOTOSCRAPER.

UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS

ELEMENTOS PRINCIPAIS

Avental (7) – movimento de abertura e fechamento;

Ejetor (8) – mov. de ejeção e retorno;

Lâmina de Corte (9)

Pistão Hidráulico (10) – acionamento de ejetor


ELEMENTOS PRINCIPAIS

Scraper:

• Acionamento de comandos;

• Necessidade de pusher.


SCRAPER REBOCADO

É constituído por uma caçamba raspadeira, montada

sobre 2 eixos com pneus, normalmente tracionado por um

trator com esteiras.

Atualmente, já se constitui num tipo de equipamento

tecnologicamente superado. Sendo por isso muito pouco

utilizado nos canteiros de obras.


SCRAPER REBOCADO

– Operação: A escavação é feita

por uma lâmina de corte (9) que

entra em contato com o terreno

pelo abaixamento da caçamba do

“scraper”, ao mesmo tempo que o

avental (7) é levantado; A carga

se faz pelo arrastamento do

scraper, a qual a lâmina penetra

no solo, empurrando-o para o

interior da caçamba.


SCRAPER AUTOMOTRIZ OU MOTOSCRAPER

– É utilizado na execução de uma larga faixa de

terraplenagem com produtividade e baixo custo.

– A máquina melhora o adensamento do solo pelo uso do

avental e do ejetor.

– Pode receber apoio da lâmina do trator pusher no auxílio

ao processo de carga.


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CARACTERÍSTICAS

- Velocidade 1ª marcha = 5km/h.

- Velocidade 2ª marcha = 51,5km/h.

- O material é bem adensado na caçamba devido ao uso do

AVENTAL e do EJETOR.


MOTO SCRAPER CONVENCIONAL

O convencional, apesar do seu motor próprio,

necessita de uma força extra no momento do carregamento,

feita por um “pusher”, normalmente por um trator de esteiras.


MOTO SCRAPER PUSH-PULL (empurra e puxa)

O “push-pull” - Consiste em dois motoscraper de

motor traseiro que se ajudam mutuamente na operação de

carga, sem intervenção de qualquer outra máquina. Possui

dois motores e tração nas quatro rodas.


MOTO SCRAPER PUSH-PULL (empurra e puxa)

Existe um gancho capaz de acoplar um equipamento

a outro, fazendo com que existam oito rodas que fazem

esforços, permitindo o carregamento de um dos scrapers e

em seguida o outro.


MOTOSCRAPERS COM DOIS MOTORES

É o que possui o eixo traseiro também provido de

força motriz - “Twin” ou seja motores germinados que

funcionam em conjunto.

Vantagens:

· maior potência;

· maior aderência;

· trabalho em rampas mais acentuados;

· maior volume transportado.


MOTONIVELADORAS: (PLAINA OU “PATROL”)

São utilizadas longas passadas de nivelamento,

acabamento, limpeza de valetas e trabalhos de talude lateral.

UNIDADES APLAINADORAS

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São imprescindíveis em serviços de acabamento,

moldando o terreno aos greides finais.



RECOMENDAÇÕES OPERACIONAIS:

- Regularização de pistas, reabaulamento de pistas,

limpeza de faixas com vegetação rasteira, abertura de

pequenas valas de drenagem, realização de acabamento

dos cortes de taludes e plataformas, manutenção de pistas

para motoscraper e caminhos de serviço.



RECOMENDAÇÕES OPERACIONAIS:

- Espalhamento, arejamento e secagem de materiais

úmidos para compactação; espalhamento de misturas, em

camadas, nas pistas na terraplenagem e pavimentação;

corte, transporte e espalhamento em trabalhos de

raspagem (escavações com pequenas altura e distâncias);

escarificações leves para a remoção de camadas de

pavimentos.


São equipamentos destinados ao transporte de material

provenientes de cortes ou pedreiras destinados à aterros,

botafora ou à pavimentação.

São equipamentos utilizados quando as distâncias para uso

do motoscraper ou scraper se tornam anti-econômicos.

São divididos em:

- Caminhão basculante;

- Dumpers;

- Vagões; e

- Caminhões fora de estrada.

UNIDADES DE TRANSPORTE

CAMINHÃO BASCULANTE

Adequa-se a maioria dos serviços, transportando boa

parte dos materiais na maioria dos terrenos, com bom

rendimento de produção.


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CAMINHÕES FORA DE ESTRADA

− São veículos usados para serviços

pesados, de grande tonelagem de

transporte.

− Têm caçambas com volumes

superiores a 23m³.

− Devido suas dimensões, são

impedidos de circular nas estradas,

sendo restritos aos canteiros de

obras.


Compactação é o processo

pelo qual se obtém

mecanicamente o aumento de

resistência do solo.

Efetuam o adensamento do

material de terraplenagem,

reduzindo o índice de vazios.

Viabilizam a compactação

dos materiais, conforme as

especificações de projeto.

UNIDADES COMPACTADORAS

Desenvolvem trabalhos tanto na compactação das

primeiras camadas de aterro, quanto na fase de

pavimentação das vias.

São subdivididos em rolos: lisos, pé-de-carneiro,

vibratórios, pneumáticos, combinados e especiais.

UNIDADES COMPACTADORAS ROLO PÉ-DE-CARNEIRO

− São usados na compactação de

solos coesivos;

− Tem um tambor com saliências

com 20-25 cm (patas), em fileiras

desencontradas que penetram na

camada solta do solo;

− O adensamento se completa

quando quase não há mais a

penetração das patas no solo.


ROLOS VIBRATÓRIOS

− São utilizados em solos

arenosos, com baixa porcentagem

de argila.

− Constam de rolos lisos, com um

motor vibratório, cuja, freqüência e

amplitude se propagam pelo

tambor até o terreno.

− Para a maior produtividade dos

serviços, a operação deve se dar

à baixa velocidade.

UNIDADES COMPACTADORAS ROLOS PNEUMÁTICOS

− É usado para camadas delgadas de materiais e pavimentos

betuminosos.

− São máquinas com 2 eixos, com 3 a 6 unidades de

pneus/eixo, com os alinhamentos distintos.


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São máquinas que tem a finalidade de escavar e

carregar o material para uma unidade de transporte.

São representadas por dois tipos de equipamentos:

CARREGADEIRAS: com esteiras ou com pneus.

ESCAVADEIRAS.

UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS CARREGADEIRAS

- Também chamadas de PÁS-CARREGADEIRAS.

- São tratores de pneus ou esteiras, com caçambas na

dianteira que escavam, levantam e descarregam material a

uma altura de até 3,00m.

UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS

CARREGADEIRAS COM ESTEIRAS

– Tem maior eficiência de escavação, devido ao maior

esforço trator;

– São recomendadas para terrenos com baixo suporte ou

umedecidos, devido sua boa capacidade de flutuação e

maior dificuldade de patinamento;

– Capacidade da caçamba: 2,80m³;

– Velocidade máxima: 10Km/h.



– É um tipo de máquina que somente se desloca à curtas

distâncias, até as unidades de transporte.



RECOMENDAÇÕES

OPERACIONAIS:

- Escavação de cortes e preparação

de aterros;

- São também utilizadas na abertura

de valas rasas

- Espalhamento de terra, remoção de

rochas, raízes e terra vegetal.


CARREGADEIRA DE PNEUS

- Alta velocidade de deslocamento (até 38km/h);

- Grande mobilidade no canteiro do obras;

- Deslocamento a grande distância (elimina transporte em

carreta);

- Menor tração - principalmente na escavação, risco de

patinamento;

- Baixa flutuação;


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- Tração nas quatro rodas;

- Direção articulada;

- Peso próprio elevado - Motor

sobre o eixo traseiro;

- Capacidade da caçamba: 1,6 a

3,0m³.



RECOMENDAÇÕES

OPERACIONAIS:

- Somente são utilizadas em

terrenos firmes, com pouca

umidade devido sua má

flutuação e aderência;

- Sua aplicação se limita ao

corte e carga de materiais com

fácil desagregação, tais como

areias, pedregulhos, cascalhos

e pedras britadas.



- Além da maior velocidade, as carregadeiras sob pneus

detém maior mobilidade se comparadas às máquinas sob

esteiras.


ESCAVADEIRAS

Chamadas de pá-mecânica. É um equipamento que

trabalha parado.

Podem ser montadas sobre esteiras, pneumáticos ou

trilhos.


CARACTERÍSTICAS DAS ESCAVADEIRAS

- Normalmente sobre esteiras;

- Giro de 360º;

- Esteiras Lisas, sem garras e de maior largura;

- Boa flutuação;

- Deslocamento apenas através das esteiras – vel. 1,5 km/h ;

- Trabalha parada, não participando do ciclo de

terraplenagem durante o transporte e descarga;

- O balanceamento é deficiente ocorrendo tombamento

elevado. Atualmente utilizam-se um motor de contrapeso

para contrabalançar o levantamento da caçamba carregada.


ESCAVADEIRAS


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ESCAVADEIRAS

Principais tipos de lança:

- Lança com caçamba pá frontal ou shovel;

- Lança com caçamba de arrasto ou com caçamba “drag-

line”;

- Lança com caçamba de mandíbulas; e

- Lança com caçamba retroescavadeira.


LANÇA COM CAÇAMBA PÁ

FRONTAL OU SHOVEL

- Usada nos cortes de

material de 1ª categoria,

escavando taludes à cima do

nível da máquina.

- A caçamba se movimenta

de baixo para cima.

- A descarga do material é

realizada pelo fundo móvel da

pá.


UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE ARRASTO OU DRAG-LINE

- Usada em terrenos pouco consistentes para escavar à

baixo do nível da máquina.

- Em alguns casos é preciso inserir abaixo das máquinas com

esteiras, estrados de madeira para melhorar a distribuição de

carga no solo.


LANÇA COM CAÇAMBA DE

ARRASTO OU DRAG-LINE

RECOMENDAÇÕES DE USO:

- Execução de taludes;

- Remoção de solos úmidos;

- Abertura de valas com grandes

dimensões, sem escoramento;

- Remoção de solos submersos;

- Abertura de canais de

drenagem;

- Limpeza de cursos d’água com

o uso de caçambas perfuradas.


LANÇA COM CAÇAMBA DE ACIONAMENTO HIDRÁULICO


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LANÇA COM CAÇAMBA DE ACIONAMENTO HIDRÁULICO

UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE

MANDÍBULAS OU “CLAM-SHELL”

- É semelhante à caçamba drag-line, porém com menor raio de ação.

- Caçamba suspensa por cabo vertical, usadas em valas escoradas.

- Caçamba abre e fecha como mandíbula.

- Remoção do material verticalmente, podendo escavar dentro de valas escoradas.


LANÇA COM CAÇAMBA DE MANDÍBULAS OU “CLAM-

SHELL”

- Comando de abrir e fechar a mandíbula.

- Apropriado para uso dentro d’água – material solto

UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA RETROESCAVADEIRA

- É utilizada em escavações abaixo do nível da máquina.

- Caçamba com abertura voltada para baixo.

- É limitada à abertura de valas em profundidade ou corte de altura elevada.

-Movimento de cima para baixo.

- Montadas na parte traseira dos tratores de pneus.


LANÇA COM CAÇAMBA RETROESCAVADEIRA

- É utilizada em escavações abaixo do nível da máquina.

- Caçamba com abertura voltada para baixo.

- É limitada à abertura de valas em profundidade ou corte de altura elevada.

-Movimento de cima para baixo.

- Montadas na parte traseira dos tratores de pneus.


LANÇA COM CAÇAMBA RETROESCAVADEIRA


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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Manual de Pavimentação. DNER, 1975.

Manual Prático de Escavação. Ricardo e Catallani. Editora PINI, 1990.

Projeto de Estradas. Rafael Campos. Grêmio Politécnico da USP, 1979.

Curso de Estradas. Manoel Pacheco de Carvalho. Editora Científica, 1º

Volume.

Técnicas de Compactação (Manual). Muler S.A. Indústria e Comércio, 1986.

Manual de Pavimentação Rodoviária. Murilo Lopes de Souza, Livros

Técnicos e Científicos S. A., 1980.

Manual de Implantação Básica. DNER, 1975.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Pavimentação. Cyro Nogueira Batista. Vols. 1, 2 e 3. Editora Globo, 1974.

Engenharia de Estradas – Projeto Geométrico. Luiz Carlos A. A. Fontes.

Centro Editoriale Didático da UFBA, 1991.

Projeto Geométrico de Rodovias. Carlos Pimenta & Márcio Oliveira. RiMa, 2ª

edição, 2004.

Drenagem Superficial e Subterrânea de Estradas. Renato G. Michelin.

Multilibri LTDA, 1975.

Instruções para Drenagem de Rodovias. DNER. Tomos I e II 1971.

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