Terraplenagem Materiais e Equipamentos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Pavimentação
AULA 5: Estudo dos materiais e sua distribuição
Profª Michelle Andrade
Semestre 2/2012
Movimentos de Terra
3 Estudo dos materiais e sua distribuição
3.3 Ciclo de operação, classificação de materiais e equipamentos.
Movimentos de Terra
Ciclo de operação da Terraplenagem:
Escavação
Carga do material escavado
Transporte
Descarga e espalhamento
Quantos equipamentos são necessários para executar tais atividades? 
O que pode influenciar na seleção desses equipamentos? 
Materiais de superfície 
Movimentos de Terra
Classificação dos materiais de escavação (próprias da terraplenagem)
 Objetivo: permitir a remuneração dos serviços de terraplenagem 
 Critério: a resistência oferecida à escavação 
Materiais de superfície 
Movimentos de Terra
Classificação dos materiais de escavação (próprias da terraplenagem)
Materiais de superfície são classificados em: Rochas e Solos
Terminologia das rochas: 
Bloco de rocha, Matacão, Pedra.
Terminologia de Rochas alteradas ou solos:
Pedregulho, Areia, Silte, Argila, solos mistos, solos com matéria 
orgânica, turfas. 
 Primeira Categoria 
Materiais facilmente escaváveis com equipamentos comuns:
trator de lâmina, “motoscraper”, pás-carregadeiras.
 Segunda Categoria 
Materiais bem mais resistentes ao desmonte, exigindo um
desmonte inicial com o emprego de escarificador ou de
explosivos de baixa potência para viabilizar sua remoção com
equipamentos comuns.
Materiais de superfície
Movimentos de Terra
Categorias de materiais de escavação
 Terceira Categoria 
Materiais de elevada resistência mecânica que requerem o uso
de explosivos de alta potência.
 Primeira Categoria 
Terra em geral, piçarra ou argila, rocha em adiantado estado de
decomposição, seixos rolados ou não, com diâmetro máximo inferior
de 15 cm, qualquer que seja o teor de umidade, compatíveis com a
utilização de “dozer”, “scraper” rebocado ou motorizado.
 Segunda Categoria 
Rocha com resistência à penetração mecânica inferior ao granito,
blocos de pedra de volume inferior a 1m3, matacões e pedras de
diâmetro médio superior a 15cm, cuja extração se processa com
emprego de explosivo ou uso combinado de explosivos, máquinas de
terraplenagem e ferramentas manuais comuns.
Materiais de superfície
Movimentos de Terra
Definição das categorias de materiais de escavação segundo DNER
 Terceira Categoria 
Rocha com resistência à penetração mecânica superior ou igual à do
granito e blocos de rocha de volume igual ou superior a 1m3, cuja
extração e redução, para tornar possível o carregamento, se
processam com o emprego contínuo de explosivo.
Equipamentos - Classificação
Movimentos de Terra
De acordo com Chaves (1955), os equipamentos de terraplenagem podem 
ser classificados em:
1. Unidades tratoras
2. Unidades escavo-empurradoras
3. Unidades escavo-tratoras
4. Unidades escavo-carregadoras
5. Unidades aplainadoras
6. Unidades transportatoras
7. Unidades compactadoras.
Equipamentos: (1) Unidades Tratoras
Movimentos de Terra
São responsáveis por tracionar ou empurrar outras máquinas enquanto
equipadas com implementos especiais.
As unidades tratoras podem ser de rodas (pneumáticas) ou de esteiras.
Os tratores de esteira são mais adequados para trafegar em terreno de
baixa capacidade de sustentação em função das pressões que exercem
(1kgf/cm2, as quais são de 3 a 6 vezes menores que as aplicadas pelas
versões pneumáticas). Em terrenos de altas declividades são também
mais eficientes que as versões pneumáticas em função da melhor
aderência. No entanto, sua velocidade é limitada a 10km/h o que não
favorece a operação em locais de demandam longos deslocamentos no
ciclo de operação.
Pneumáticas apresentam maiores velocidades de translação (70km/h), o
que favorece sua utilização quando as distâncias a percorrer são longas.
Equipamentos: (2) Unidades Escavo-empurradoras
Movimentos de Terra
Unidades tratoras equipadas com lâmina frontal acionada por comando
hidráulico. São classificadas de acordo com a mobilidade da lâmina:
Buldozer e Angledozer
Escavação e transporte
para frente
Escavação e transporte
para frente e lateral
Peso da máquina: 18 a 25 toneladas
Potência média: 150 a 220 Hp ou cv
Equipamentos: (2) Unidades Escavo-empurradoras (cont)
Movimentos de Terra
Há ainda outras variantes tais como Tilt-Dozer e lâminas especiais (placas
ou lâminas prato) utilizadas para a operação tipo “pusher” – empurrar
outras unidades para auxiliar com potência.
Tilt-Dozer
Pode ainda ser acoplado na parte
traseira desses tratores os
escarificadores ou “rippers”,
adequados, principalmente, para
romper materiais compactos (como
solos de 2ª categoria).
Equipamentos: (3) Unidades Escavo-transportatora
Movimentos de Terra
Unidades que realizam: escavação, carga, transporte e descarga de
materiais soltos, entre médias e longas distâncias. Há basicamente 2
tipos:
“Scraper” rebocado e “Moto-Scraper”
Peso da máquina: 45 toneladas
capacidade: 16 a 23m3
Equipamentos: (4) Unidades Escavo-carregadora
Movimentos de Terra
Unidades que realizam: escavação e carga do material escavado sobre
outro equipamento, sendo que este último participa da tarefa de transporte
e descarga. Podem ser classificadas em escavadeiras e carregadeiras.
Carregadeiras: conhecidas como pás-carregadeiras, são máquinas
montadas sobre tratores de esteira ou pneumáticos possuindo caçamba
frontal acionada por braços de comando hidráulico.
Equipamentos: (4) Unidades Escavo-carregadora (cont)
Movimentos de Terra
Escavadeiras (ou pás-mecânicas): estrutura apoiada sobre esteiras que
suporta um conjunto superior que pode girar em torno de seu eixo vertical.
Trabalham estacionadas. Baixa capacidade de deslocamento longitudinal
(esteira).
As pás mecânicas executam as suas operações por meio de sistemas de
lanças e caçambas, acionados por cabos de aço ou cilindros hidráulicos.
Cada sistema tem sua aplicabilidade, são eles:
• Pá-frontal ou “shovel”
• Escavadeira com caçamba de arrasto ou “drag-line”
• Escavadeira com caçamba de mandíbulas ou “clam-shell”
• Retro-escavadeira ou “back-shovel”
Equipamentos: (4) Unidades Escavo-carregadora (cont)
Movimentos de Terra
Equipamentos: (5) Unidades Aplaindadoras
Movimentos de Terra
Equipamentos dedicados essencialmente a operações de acabamento
final da área terraplenada. Máquinas denominadas de motoniveladoras.
Movimentos possíveis da lâmina:
Rotação em torno do eixo vertical;
Rotação em torno do eixo longitudinal;
Translação vertical;
Translação segundo o eixo longitudinal.
Outros implementos além da lâmina: escarificadores leves.
Equipamentos: (5) Unidades Aplaindadoras (cont)
Movimentos de Terra
Equipamentos: (5) Unidades Aplaindadoras (cont)
Movimentos de Terra
Equipamentos: (6) Unidades Transportatoras
Movimentos de Terra
São empregados quando as distâncias não favorecem o uso da
“motoscraper”. Para sua utilização são necessários que os carregamentos
sejam realizados por unidades escavo-carregadeiras.
• Caminhão basculante (4,5 < V < 6,0m3);
• Caminhões “fora-de-estrada” (V > 10m3),(vel≈60km/h).
Equipamentos: (7) Unidades Compactadoras
Movimentos de Terra
São empregados na densificação do solo. Principais tipos são:
Rolo do pneumáticos;
Rolo de pé-de-carneiro;
Rolos vibratórios.
Equipamentos: (7) Unidades Compactadoras (cont)
Movimentos de Terra
Adequação de equipamentos por categoria de solo
Movimentos de Terra
Motoscraper
Carregadeira de esteira
Carregadeira de pneus
Equipamentos adequados para solos de 1ª categoria
Movimentos de TerraRetroescavadeira de esteira Escavadeira de arrastro (draga)
Movimentos de Terra
Equipamentos adequados para solos de 1ª categoria
Movimentos de Terra
Retroescavadeira de pneus Escavadeira de mandíbula
Equipamentos adequados para solos de 1ª categoria
Motoniveladora com escarificador
Trator de esteira (bull-dozer) com escarificador
Movimentos de Terra
Equipamentos adequados para solos de 2ª categoria
Perfuratrizes manuais
Wagon-drill
Crawler-drill
(air track)
Movimentos de Terra
Equipamentos adequados para solos de 3ª categoria
Movimentos de Terra
Referências: 
Terraplenagem Mecanizada, Candido do Rego Chaves, 1955.
Manual prático de escavação: terraplenagem e escavação de rocha. Hélio de Souza 
Ricardo e Guilherme Catalani, 1977. Ed. Pini.
DNIT – IPR 711, Manual Rodoviário de Conservação, Monitoramente e controle 
ambientais, 2005.
Especificação Técnica do DER: ET-DE-Q00/002: Escavação e carga de material. 
DER, São Paulo, 2006.