Mquinas e EquipamentosNOES GERAIS

TerraplenagemDefinido como sendo o conjunto de operaes de escavao, carga, transporte e descarga, com eventual compactao e acabamento executados a fim de passar-se de um terreno em seu estado natural para uma nova conformao topogrfica desejada.

Terraplenagem

Terraplenagem manual. Terraplenagem mecanizada.

Terraplanagem mecanizadaGrandes investimentos: alto custo; Exige servios bem planejados e executados; - Reduz a mo de obra, porm exige mo de obra especializada; - Permite que as operaes sejam de grande volume de material.

Ciclo de operao:- Escavao; - Carga do material escavado; - Transporte; - Descarga e espalhamento.

TerraplanagemExiste grande diversidade de solos. Logo, h necessidade de uma classificao especfica dos solos para os trabalhos de terraplenagem.

Classificao dos materiais de superfcie - conceitos

Rochas: materiais da crosta terrestre. Provenientes da solidificao do magma ou da consolidao de depsitos sedimentares;

Solos - conceitoMateriais constituintes da crosta terrestre provenientes da decomposio in situ das rochas pelos agentes geolgicos e/ou agentes atmosfricos.

Terminologia das rochas.Bloco de rocha: pedao isolado de rocha com mdio superior a 1 m. Mataco: pedao de rocha com mdio superior a 25 cm e inferior a 1 m. Pedra: pedao de rocha com mdio compreendido entre 7,6 cm e 25 cm.

Obs.: desmonte de rochasRocha branda constituda por materiais compactos que exigem o emprego de explosivos de baixa potncia. Rocha dura rocha cujo desmonte s se torna possvel com emprego de explosivos de alta potncia.

Rochas: observaoAs rochas podem apresentar Grau de compacidade diferente em conta seu estado de alterao, provocado por agentes naturais (intemperismo). Esse aspecto altera suas caractersticas originais de resistncia mecnica.

Terminologia dos solos1. Pedregulho: solos com superiores a 4,8 mm e inferiores a 76 mm. 2. Areia: com mximos superiores a 0,05 mm e inferiores a 4,8 mm. 3. Silte: solo que apresenta coeso para formar quando seco torres facilmente desagregveis, com mximo superiores a 0,005 mm e inferiores a 0,05 mm.

Terminologia dos solos4. Argila: solo que apresenta caracterstica marcante de plasticidade, quando mido apresenta fcil moldagem, quando seco apresenta coeso com difcil desagregao por presso dos dedos, apresenta mximos inferiores a 0,005 mm.

Terminologia dos solosSolos que no apresentam predominncia de propriedades caracterizadas anteriormente so designados pelo nome composto. Exemplo: argila arenosa, siltoargiloso, etc.

Terminologia dos solos5. Solos com matria orgnica: apresentam teor aprecivel de material orgnico. Turfas: grandes porcentagem de partculas fibrosas de material carbonoso ao lado de matria orgnica do estado coloidal.

6.

Critrio para a classificao em relao escavao.O principal critrio consiste na maior ou menor dificuldade ou resistncia ao desmonte, seja manual ou mecanizado. Obs.: Em relao a classificao geolgica, no h uma relao entre a classificao e a dificuldade de desmonte.

Fatores que influenciam a escavao

1. Tamanho e forma das partculas.a.Quanto maior o tamanho das partculas individuais de um solo, mais difcil ser o desmonte pelas bordas das lminas e das caambas. b. Partculas com arestas vivas resistem mais ao corte e requerem maior potncia para efetu-lo do que as com formas arredondadas.

Fatores que influenciam a escavao:

2. Vazios Quanto menor o volume de vazios, as partculas individuais tero maior rea de contato com as outras que as circundam, o que implica aumento do atrito de partcula a partcula. Um solo bem compactado, que tem pequeno volume de vazios oferece maior resistncia ao corte.

Fatores que influenciam a escavao:

3. Teor de umidadeOs baixos teores de umidade aumentam o atrito entre os gros, desta forma temos maior dificuldade no desmonte dos solos mais secos. Solos muito midos que possuem grande quantidade de gua nos interstcios tm densidades maiores, o que significa maior potncia da mquina a ser utilizadas.

Classificao dos solosCom a mecanizao, a classificao passou a ser definida pelo equipamento capaz de realizar as atividades de desmonte economicamente, sendo definida a classificao em categorias de materiais de escavao. 1 Categoria Terra em geral, piarra ou argila, rocha em adiantado estado de decomposio, seixos rolados ou no, com dimetro inferior a 15 cm, qualquer que seja o teor de umidade, compatveis com a utilizao de dozer, scraper rebocado ou motorizado

Classificao dos solos1 Categoria facilmente escavveis com equipamentos normais Mesmo que apresentem-se rijos em funo de baixo teor de umidade; Ainda que estejam misturados com pedras, seixos rolados ou mataces, desde que sejam escavveis com o equipamento indicados; No caso de rochas alteradas apresentem pouca compacidade.

Classificao dos solos2 Categoria Rocha com resistncia penetrao mecnica inferior ao granito, blocos de pedra de volume inferior a 1 m3, mataces e pedras de dimetro mdio inferior a 15 cm, cuja extrao se processa com emprego de explosivos, mquinas de terraplanagem e ferramentas manuais comuns.

Terraplanagem2 Categoria so resistentes ao desmonte e no admitem uso de equipamentos comuns, porm com um tratamento prvio. Tratamento prvio: com o emprego de escarificadores (rippers), acionados hidraulicamente e montados na parte posterior dos tratores de esteiras cuja funo rasgar as superfcies compacta com vrias passadas. H necessidade de uso de explosivos de baixa potncia;

Classificao dos solos3 Categoria rocha com resistncia penetrao mecnica superior ou igual do granito e blocos de rocha de volume igual ou superior a 1 m3, cuja extrao e reduo, para tornar possvel o carregamento, se processam com o emprego contnuo de explosivo.

Terraplanagem3 Categoria

A rocha viva, a melhor caracterizada, porque s a ela pertencem os materiais que apenas admitem o desmonte pelo o emprego contnuo e exclusivo de explosivos de mdia e alta potncia, e apresenta dureza igual ou superior do granito.

ObservaoNo caso de rochas com vria camadas de alterao poder ocorrer a utilizao concomitante dos dois processos. - Uso da pr-escarificao e uso de explosivos de baixa potncia.

ObservaoCabe aqui observar que equipamentos modernos, dispostos de grande esforo trator, aliado grande aderncia motoscraper de motor traseiro, aliados por tratores empurradores (pusher), so empregados com xito na escavao de material da 2 Categoria, desde que o grau de resistncia ao corte no seja elevado e no se apresente misturado com mataces ou bloco de rocha viva.

Equipamentos p/ terraplanagemMotoscraper

Aplainadora

Equipamentos de TerraplanagemMoto Scraper Dozer

SondagemO resultado da prospeco de solos define informaes relevantes para definir as camadas dos perfis do solos e rochas encontradas no subsolo a serem removidos.

Processos de sondagem.Trado manual: este equipamento permite a perfurao at 3 m em solos de pouca consistncia e classificveis na 1 Categoria. Obs.: os materiais atingem certa compacidade e se apresentam com baixos teores de umidade, o trado podem encontrar dificuldades.

Sondagem

SondagemTrado porttil acionado por motor: neste caso o trado acionado por motor auxiliar de gasolina, o que permite a penetrao em solos mais consistentes at 15 m de profundidade.

Trado porttil acionado por motorA velocidade da perfurao pode ser relacionada com a consistncia do material, de acordo com a tabela. Tipo de material Solos residuais pouco consistentes Solos residuais de consistncia mdia Velocidade mdia m/h 18 27 Classificao provvel 1 Categoria

09 18

2 Categoria c/pr-escarificao

SondagemTrado rotativo montado sobre caminho: utilizado para a sondagem de reconhecimento em materiais de pouca ou mdia consistncia, inclundo-se rocha alterada, atingindo at 60 m de profundidade. provido de extremidade com broca o que permite a perfurao de materiais mais compactos, como rocha em processo de alterao inadequado para o corte de rocha dura.

Trado rotativo montado sobre caminhoA velocidade da perfurao pode ser relacionada com a consistncia do material, de acordo com a tabela. Tipo de material Solos residuais pouco consistentes Solos residuais de consistncia mdia Velocidade mdia m/h 18 36 Classificao provvel 1 Categoria

0 18

2 Categoria c/pr-escarificao

Martelete de ar comprimidoA velocidade da perfurao pode ser relacionada com a consistncia do material, de acordo com a tabela.Tipo de material Rocha bem alterada Velocidade mdia m/h 4,2 06 Classificao provvel 2 Categoria c/pr-escarificao 2 Categoria c/pr-escarificao e explosivos 3 Categoria

Rocha medianamente alterada 2,4 4,2 consistncia mdia Rocha dura 0 2,4

Perfuratriz rotativaPerfuratriz rotativa montada sobre trator: caracterizada com furo de 3 em sondagem de reconhecimento. A velocidade da perfurao pode ser relacionada com a consistncia do material, de acordo com a tabela. Tipo de Velocidade Classificao material mdia m/h provvel Rocha bem alterada 15 22 2 Categoria c/pr-escarificao Rocha medianamente alterada 7,5 22 2 Categoria consistncia mdia c/pr-escarificao e explosivos 3 Categoria Rocha dura 0 7,5

Mtodo ssmicoMtodo mais preciso para a determinao dos perfis das camadas de solo e rocha no subsolo.

Mtodo ssmico este mtodo baseia-se no fato que as ondas de choque provocadas por explosivos atravessam as camadas de diferentes rochas com velocidade proporcionais ao grua de compacidade que elas apresentam.

Mtodo ssmicoEstas ondas obedecem lei de refrao de Snell e so refratadas da direo inicial de propagao. Podendo variar da direo vertical at a horizontal, dependendo das velocidades de propagao

SondagemPode-se calcular as velocidades de ondas de choque atravs das camadas sucessivas de diferentes densidades, bem como as espessuras correspondentes. Importante: Sabe-se que os custos de escavao aumentam substancialmente com a compacidade dos materiais. A velocidade proporcional a compacidade.Solo natural Rocha alterada

Rocha dura

Mtodo ssmico para sondagem - equipamentosGeofone

Mtodo ssmico para sondagemConhecendo-se as velocidades possvel conhecer a natureza das camadas das rochas existentes no subsolo e suas espessuras, podendo ser estimado o custo da escavao e melhor planejar a seleo de equipamentos.

SondagemCorrelao entre as velocidades de propagao e a escarificabilidade dos materiais.Trator com ripper (escarificador) na faixa de 200/300HP, com peso de 30 a 45 t Velocidade de Escarificao Equipamento Classificao propagao (m/s) provvel 0 450 no necessita equipamentos normais 1 Categoria 450 900 escarificao leve trator com ripper transio 900 1200 escarificao mdia trator com ripper 2 Categoria 1200 1500 escarificao pesada trator com ripper 2 Categoria 1500 1800 escarificao muito pesada ripper e/ou explosivo 2 Categoria c/ explosivo > 1800 no escarivel p/ desmonte de rocha 3 Categoria

Conceitos - EmpolamentoEmpolamento dos solosConsiste em um aumento de volume devido a incorporao de vazios. O terreno no estado natural apresenta um determinado estado de compactao. Aps o desmonte Tem-se uma expanso volumtrica considervel.

VolumesAps o desmonte: A terra assume um volume maior em relao ao estado natural. Desta forma tem-se: Volume solto Vs > Volume natural Vn. Massa especfica solta ( Ks) < Massa especfica natural ( Kn)

K1 !

KS ! N1 K N

K1 s Kn

1

Coeficiente de empolamentoEste fator definido pela relao entre as massas especficas do material no estado solto em relao ao material natural.

Ks N1 ! Kn

1

Ks !

m Vs

Coeficiente de empolamentoPela definio de massa especfica tem-se:

m Ks ! VsKn m ! Vn

Ks N1 ! Kn

1

m Vn Vs N1 ! ! m Vs Vn

N1 !

Vn Vs

Coeficiente de empolamentoComo a terraplanagem paga pelo volume medido no corte, portanto com a massa especfica natural, convm sempre referir-se o volume a seu estado natural ou seja de corte.Vc ! N1.Vs

Vn N1 ! Vs

Vn ! N1.Vs

Vc ! N1.Vs

FIM