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INFRAESTRUTURA DAS ESTRADAS

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       III ETAPA - CONSTRUÇÃO DA INFRAESTRUTURA – TERRAPLENAGEM


       1 – INTRODUÇÃO –

               Concluída a Etapa de Projeto, ou seja, uma vez elaborados todos os projetos –
conforme listagem a seguir – necessários à implantação de uma estrada de rodagem, passa-se à
Etapa de Construção da estrada, ou implantação propriamente dita.
               A construção de uma estrada de ferro ou de rodagem normalmente é realizada através
de contatos entre o órgão público – seja na esfera municipal, estadual como federal – e empresas
prestadoras de serviços de engenharia, dada a impossibilidade do primeiro de contar com recursos
humanos, equipamentos, materiais, enfim, meios próprios necessários ao cumprimento de seus
objetivos, até mesmo para serviços de supervisão da referida construção. Dado o elevado custo da
obra, normalmente as empresas construtora e supervisora são selecionadas através de licitações
específicas.
               Estudos: Topográficos, Geológicos, Geotécnicos e Hidrológicos.
               Projetos: Geométrico, Terraplenagem, Obras de Arte Correntes (Drenagem Superficial e
Profunda, Muros de Arrimo e Pontilhões), Obras de Arte Especiais, Obras de Arte Complementares
(Sinalização, Cercas e Defensas; Paisagismo; Recobrimento Vegetal ).

     1.1 – EXAME DOS ESTUDOS E PROJETOS COMPONENTES DO PROJETO FINAL DE
ENGENHARIA DE UMA ESTRADA E DAS CARACTERÍSTICAS REGIONAIS PARA A SUA
CONSTRUÇÃO –

       O engenheiro da empresa construtora, assim com o da supervisora e também o
funcionário/técnico do órgão governamental responsável pela fiscalização dos serviços necessitam
examinar os seguintes documentos:

      a)     – Estudos Geológicos – estes estudos contribuirão com os seguintes elementos para
a execução da terraplenagem:

          seções geológicas típicas (longitudinais e transversais ) ao longo do traçado da estrada, em
escala adequada e representativa,
          identificação de locais propícios à exploração de materiais adequados e necessários à
construção da infraestrutura da estrada,
          classificação do material escavado nas diversas categorias previstas nas especificações,
identificado por sondagens sísmicas,
          identificação da natureza da rocha a ser extraída, através de exames geológicos e ensaios
petrográficos, e estudo de casos especiais (presença de fraturas, estratificações, alterabilidade da
rocha )
          indicações de taludes a serem adotados nos cortes em rocha, nos cortes em terra e nos
aterros.

       b) – Estudos Geotécnicos - estes estudos contribuirão com os seguintes elementos:

         confirmação da classificação do material escavado, através de sondagens a percussão,
rotativas e a trado, pá e picareta,
         características físicas dos solos ocorrentes nos cortes e nos empréstimos (LL, LP, IG, grau de
compactação e CBR ), para a execução das camadas dos aterros e rebaixos dos cortes,
         estudo da estabilidade de taludes (coesão e resistência dos materiais ) para a identificação
das diversas soluções a adotar (inclusive o escalonamento de taludes ), e estudo dos casos especiais
para a fundação de aterros.
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       c) – Projeto Geométrico – onde se obterá as seguintes informações:

        na planta topográfica, o projeto da diretriz, detalhes altimétricos da faixa de domínio
(representados por curvas de nível de cotas inteiras ), a posição dos off sets, a demarcação da faixa
de domínio, os RNs, as amarrações dos pontos intermediários ao longo das tangentes e dos pontos
notáveis das curvas, e o quadro com os elementos das curvas,
        no perfil longitudinal, os perfis do terreno e da estrada, os elementos e os pontos notáveis das
curvas, e as ocorrências de material impenetrável, de baixa capacidade de suporte e elevada
expansão nos locais sondados,
        em folha à parte, quadro com as características técnicas da estrada.

       d) – Projeto de Terraplenagem – onde se obterá as seguintes informações:

          nas seções transversais, em tangente e em curva, os taludes de corte e aterro, os
escalonamentos, as posições dos muros de arrimo, das sarjetas e banquetas e as dimensões da
plataforma,
          nos relatórios de computação, os cálculos dos volumes de cortes e aterros, e a indicação dos
locais onde haverá a compensação lateral,
          em um quadro-resumo do movimento de terras, indicações de distribuição e espessura de
material selecionado para rebaixo de cortes (quando o material existente ao nível da plataforma de
terraplenagem tiver expansão2% e baixa capacidade de suporte ou ocorrer afloramento de rocha; a
espessura ou profundidade é calculada em função do ISCFUNDO, do ISCPROJ e do número N – no de
repetições de um eixo padrão de 8,2 ton, que passa numa seção da estrada num determinado sentido,
durante a vida do projeto) e camada de topo de aterros (nesse caso, a espessura depende do ISCCA,
do ISCMAT.SELEC. e do número N ), distribuição do material do corpo dos aterros, e distribuição do
movimento de terras de empréstimos e botaforas,
          em gráficos e croquis, a localização geral dos empréstimos e suas características,
          no perfil de solos (desenhado na escalas horizontal 1/2000 e vertical 1/40, com a linha de
greide na horizontal e a indicação do início e do fim de cada trecho de corte e de aterro) as sondagens
realizadas, os diferentes horizontes – de acordo com a classificação HRB – e os volumes de corte e de
aterro de cada trecho extraídos dos relatórios de computação,
          nas notas de serviço, em cada estaca as indicações dos elementos de projeto em planta e
perfil, distancias em relação ao eixo e cotas dos bordos e dos off sets, superelevação e superlargura,
          em projetos específicos, soluções para problemas de fundações de aterros (em caso de
existência de terrenos com baixa capacidade de suporte ao nível do leito ) e de proteção de encostas
(em caso da existência de terrenos sujeitos a escorregamentos).

       e) – Projeto de Obras de Arte Correntes – onde se obterá as seguintes informações:

        nas notas de serviço dos bueiros, a indicação aproximada (uma vez que a posição precisa
será definida nos trabalhos de locação dos mesmos) de sua localização, o tipo, o diâmetro, a
esconsidade, a declividade, os comprimentos a montante e a jusante, a cota do fundo no eixo, a cota
do greide de terraplenagem e a altura de cobertura de aterro,
        nas notas de serviço das valetas de proteção, a indicação das estacas de início e término,
posição (lado) e comprimento estimado.

       f) – Memória Descritiva – onde se deverá examinar:

         a descrição sucinta do projeto elaborado,
         as características regionais, pois afetam as produtividades e os custos dos serviços de
terraplenagem, quais sejam:
         clima – precipitação média anual e período de chuvas (dias de chuva/ano, meses de maior
precipitação). Quando a incidência de chuvas é característica, não se deve prever trabalhos de
terraplenagem no período ou, então, considerar os equipamentos operando com baixa produtividade.
                                                                                                        3/41
Assim, o dimensionamento dos mesmos no referido período vai sofrer alterações e, portanto, também
o plano de utilização dos equipamentos.
         fitologia regional – trata-se da vegetação da região por onde passará a futura estrada, que
pode ser diversa em mais de um trecho em decorrência da variação de pluviosidade, temperatura,
altitude e tipo de solo do território brasileiro, afetando os custos e produtividades dos equipamentos na
execução dos serviços preliminares.
         endemias – é importante conhecer-se a incidência das principais endemias não controladas
ocorrentes na região (esquistossomose, doença de Chagas, malária, etc), pois os efeitos lesivos nos
seus portadores irão comprometer a produtividade da mão de obra, principalmente do pessoal não
especializado, geralmente contratado na região.
         salários regionais – afetam os custos dos serviços; no caso de mão de obra especializada, os
salários aumentam com o distanciamento dos centros urbanos e industriais e, para a mão de obra não
especializada, obedecem aos salários mínimos estabelecidos pelo Governo.
         apoio logístico – os custos de transportes (rodoviário, ferroviário, fluvial, marítimo e aéreo) de
pessoal, máquinas, equipamentos e materiais necessários à execução dos trabalhos influem nos
custos dos serviços e obras de infraestrutura de uma estrada.
         o equipamento mais recomendável para os serviços, principalmente no período de chuvas, e
respectivas produtividades,
         o prazo de execução e as quantidades dos serviços,
         informações complementares, como: localização de fontes de água, disponibilidade de mão
de obra, umidades encontradas nos empréstimos (in situ), etc.

       g) – Memória Justificativa – onde se deverá examinar:

        os elementos básicos considerados na elaboração do projeto,
        os resultados dos estudos geológicos e geotécnicos,
        a concepção do projeto e o demonstrativo de cálculos e quantidades de serviço a executar,
        o dimensionamento da solução adotada e sua justificativa técnico-econômica.

       h) – Especificações –

        Documento que estabelece, em linhas gerais, os princípios, regras, métodos e práticas a serem
adotados para a perfeita execução dos serviços e obras de terraplenagem, as características exigidas
para os materiais a empregar, os métodos de verificação de qualidade dos produtos acabados e os
critérios de aceitação/rejeição dos trabalhos executados.

       1.2 – PLANEJAMENTO E CONTROLE DA CONSTRUÇÃO

        Com base no exame do material acima descrito, o engenheiro da firma construtora inspeciona
o trecho por onde se desenvolverá a futura estrada, de modo a observar criteriosamente as condições
locais. A partir daí, o construtor:
         dimensiona o equipamento e a mão de obra necessários, considerando os diversos fatores
que afetam as respectivas produtividades,
         calcula os consumos dos materiais necessários à execução dos serviços,
         define os custos dos equipamentos, mão de obra e materiais, com base em pesquisa de
mercado e no apoio logístico disponível na etapa de construção.

        Com todos os elementos acima levantados, determina os custos unitários dos serviços a serem
desenvolvidos. De posse desses custos unitários e dos quantitativos dos respectivos serviços (obtidos
do projeto), elabora a proposta de preços.
        Antes de iniciar a obra, o construtor precisa tomar as seguintes providências:
         elaborar o Organograma da obra – nele estão estabelecidas as relações hierárquicas, a partir
do engenheiro responsável pela obra, ao qual estarão diretamente ligadas equipes de assessoria
jurídica, comunicação, planejamento e controle, e relações públicas.
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       A um nível mais inferior, os departamentos administrativo e de operação. Ao primeiro, estarão
ligadas seções de pessoal (seleção; admissão e administração de pessoal; segurança), material
(abastecimento; almoxarifado) e econômico - financeiras (contabilidade geral; tesouraria; custos). Ao
segundo, estarão diretamente ligadas equipes de topografia e desenho e o laboratório, assim como as
seções de apoio (oficina de manutenção; exploração de jazidas; idem, de pedreiras; fábrica de tubos)
e de produção (terraplenagem; obras de arte correntes; obras de proteção e complementares;
superestrutura, se for o caso).

                                        Engenheiro responsável


Relações Públicas        Planejamento e Controle      Assessoria Jurídica     Comunicação


               Departamento de Operação                       Departamento Administrativo


Topografia e Desenho              Laboratório           Pessoal          Material      Econôm.financ.


       Apoio                       Produção

                                                Seleção Admissão Segurança Contabilid. Tesour. Custos
                                                           Adm
Oficina Explor. Explor. Fabric.
Manut. Jaz. Pedreira Tubos
        Areia
                                                               Abastecim.     Almoxarifado
                         Terraplen. O.A.C. O.Prot.Complem.


        selecionar o equipamento mecânico a ser utilizado – para tal, leva em conta as seguintes
recomendações:
       = dar preferência a máquinas iguais, de mesma fabricação, para maior economia e facilidade
de reposição de peças,
       = usar duas máquinas iguais em vez de uma de maior porte, para garantia de continuidade do
trabalho, em caso de avaria),
       = não adotar máquinas de criação recente, pois ainda não foram consagradas pela prática,
       = escolher a máquina mais apropriada do ponto de vista econômico (levar em conta o custo de
aquisição e as condições de venda – parcelamento, prazo e condições de entrega, garantia do
fabricante -, assistência técnica e estoque de peças),
       = escolher a máquina mais apropriada do ponto de vista técnico (produtividade capaz de
executar a obra no prazo previsto).

       verificar onde e como obter água e energia elétrica,
       projetar e construir as obras civis necessárias para o canteiro de serviço; instalar o
equipamento fixo,
       recrutar o pessoal técnico, administrativo e operário.

       III.2 – CONSTRUÇÃO DA INFRAESTRUTURA – TERRAPLENAGEM

       A implantação da estrada se dá em duas fases: implantação da infraestrutura e implantação da
superestrutura. Na primeira, executa-se os serviços de terraplenagem: movimentação de terras
visando transformar a região ao longo da qual se desenvolverá a futura estrada, construção dos
dispositivos de drenagem incorporados à infraestrutura e fora dos limites do corpo estradal, abertura
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de túneis e construção de pontes e viadutos previstos no projeto. Na segunda, procede-se aos (às)
elementos (camadas) componentes da superestrutura da estrada, em cada trecho, conforme
especificado no projeto.
        A construção de uma estrada de rodagem, assim como de uma ferrovia, ou um aeroporto, uma
fábrica, uma usina hidrelétrica, um conjunto residencial, enfim, qualquer obra – de pequeno, médio ou
grande porte – de Engenharia Civil exige a execução de serviços de movimentação de terras prévios
regularizando o terreno natural em estreita obediência ao projeto que se deseja implantar.

       Cabe ao cliente/dono da obra, diretamente ou através de consultoria, a execução dos serviços
topográficos de locação do eixo, nivelamento e contranivelamento, seccionamento transversal,
marcação dos off sets e seus respectivos nivelamentos, e emissão das notas de serviço. O
empreiteiro/vencedor da licitação para os serviços de terraplenagem deverá acompanhar tais serviços,
e a entrega dos mesmos será concretizada com a assinatura de um memorando de confirmação entre
as partes.
       Caberá ao empreiteiro a conservação de todas as referências, efetuar a relocação do eixo nas
diversas etapas do serviço e avivar elementos que se fizerem necessários, com base nas notas de
serviço fornecidas pela fiscalização.

       Tem início, então, a etapa de CONSTRUÇÃO da estrada, com a transformação da faixa de
domínio - com os serviços de terraplenagem - de seu estado natural, de modo a se obter as seções e
greides indicados no projeto.

      A terraplenagem envolve as seguintes operações: serviços preliminares, execução de
caminhos de serviço, escavação, carga, transporte e deposição do material extraído (dos cortes e
empréstimos) e consolidação dos aterros.

       2.1 – INSTALAÇÃO DO CANTEIRO DE SERVIÇO

       Antes de iniciar a obra, a primeira providência que se deve tomar é a instalação do canteiro de
serviço, cujas dimensões e lay-out – os quais dependem de sua localização em relação aos centros
urbanos, do vulto da obra, do tempo de execução, etc. – devem ser tais que os serviços possam ser
executados de acordo com a técnica prevista e com o cronograma de execução da obra.

       O canteiro conterá o apoio principal (técnico, administrativo, materiais e equipamentos) a ser
usado na execução da obra, servindo também de suporte a canteiros auxiliares (instalações de
pedreiras e jazidas em geral, depósitos de cimento, etc) de modo que deve ser elaborado um estudo
para a definição de sua posição e vulto (desde um simples depósito de ferramentas e materiais até
uma vila/comunidade, com instalações como escolas, armazéns, etc).

        Quanto ao local, o canteiro deve se situar o mais próximo possível do “centro de gravidade” dos
serviços (minimizando as distancias de transporte), porém distante o suficiente para não ser afetado
durante a construção; deve permitir fácil acesso (racionalização dos caminhos de serviço) e
possibilidade de manobras de máquinas, assim como obtenção de serviços básicos (água potável,
esgoto, e energia elétrica, gás, telefone, etc).

       Considerando a proximidade da obra a algum centro urbano, é possível lá instalar o pessoal,
reduzindo as instalações do canteiro ao atendimento operacional dos equipamentos. Porém, essa
solução nem sempre é recomendada, pois a experiência tem mostrado que tal situação leva a perda
de produtividade no trabalho (perda de tempo nos deslocamentos, mudanças no comportamento do
pessoal e, assim, no seu desempenho).

      De modo geral, o canteiro contém dependências para os seguintes serviços ou atividades:
abastecimento, almoxarifado, alojamento, ambulatório, borracharia, conserto / manutenção, escritório,
lavagem / lubrificação, recreação, segurança e transporte.
                                                                                                      6/41
        Um canteiro - padrão de uma obra de implantação rodoviária contém as seguintes instalações:
        .a) – Escritório – dependendo do vulto da obra, pode estar instalado no próprio barracão do
almoxarifado, como estar isolado, contendo as instalações necessárias à administração geral da obra,
tais como: gerência (sala do eng. responsável), seção administrativa, rádio, contabilidade/caixa, seção
técnica, banheiro, ambulatório (consultório, pronto-socorro), etc.
        .b) – Residências – moradias para os engenheiros e técnicos, e alojamentos para o restante do
pessoal.
        .c) – Almoxarifado – local para a guarda, distribuição e controle dos diversos tipos de material –
escritório, limpeza, peças e acessórios de reposição, combustíveis e lubrificantes, etc. Suas
dimensões dependem da importância da obra e das condições como é abastecida (a necessidade de
estoque dos diversos tipos de material depende do tempo e das condições de remessa).
        Destina-se também à guarda de pneus, ferramentas, máquinas de pequeno porte, de modo
que é desejável a existência de dois barracões: um para a guarda de materiais de pequenas
dimensões, provido de prateleiras; outro, para peças de grandes dimensões como esteiras, motores
sobressalentes, pneus, etc.
        .d) – Refeitório – barracão provido de local para a guarda de gêneros alimentícios (refrigerador,
despensa), para a elaboração da comida (fogão, pia, mesa) e para a alimentação do pessoal.
        .e) – Laboratório de solos – local para a realização de estudos e ensaios para controle
tecnológico dos materiais usados na obra, com área mínima que permita o funcionamento de seções
de preparação de amostras e ensaios de índices físicos, granulometria e compactação, tanques de
imersão para moldes de CBR, prensa e seção de cálculo.
        .f) – Oficina – provida de bancadas (com gavetas), armários (guarda de ferramentas em uso),
prateleiras, cavaletes (motores sobressalentes), arquivo (catálogo de peças, mapas de lubrificação,
esquemas de motores e fichário com anotações, datadas, de consertos e reparos, peças substituídas,
revisões, testes, etc., em cada máquina).
        Deve dispor de equipamento adequado para conserto e manutenção, como: máquina de solda,
máquina de furar, fixa com jogo de brocas, jogos de tarraxas e de machos para roscas finas e grossas,
jogos completos para ferramentas de campo e de oficina, bombas saca-pinos para tratores médios e
pesados, montador de pneumáticos, cortador de cabos de aço, bigorna de ferreiro, tornos de bancada,
conjunto de bomba e compressor de ar para lavagem e pintura das máquinas e calibragem de pneus,
macacos de cinco e dez toneladas, etc.
        Quanto às dimensões, deve ter uma profundidade mínima de dez metros e pé direito livre de
3,5 a 4 metros, sendo que a área depende do número de unidades a atender (para 5 unidades, as
dimensões em planta podem ser, por exemplo, de aproximadamente 10x18 m).
        g) – Posto de abastecimento e lubrificação – Deve ser provido de bombas e tanques de
armazenamento de óleo diesel e de gasolina, rampa em concreto armado para lubrificação de viaturas
e local para a guarda de “comboios auto-propelidos”, verdadeiros postos volantes de lubrificação das
máquinas em operação no campo; são instalados sobre o chassis de um caminhão, e dispõem de
tambores com lubrificantes pastosos (graxas) e fluidos (óleos), três a seis bombas pneumáticas para o
recalque dos mesmos, um compressor de ar para o seu acionamento.
        As construções acima citadas devem ser executadas com materiais de baixo custo e que
permitam o seu reaproveitamento após a desmontagem do acampamento.
        Exemplo de lay-out de um canteiro de obras:

                                                12   14
                          1           2                      11
              3                                                                   9


                      4   5   6   7   8

                                          RODOVIA EM CONSTRUÇÃO

                                           13                            10
                                                                                                   7/41
       1 – RESIDÊNCIA PARA ENGENHEIROS                          8 – CASA DE FORÇA
       2 – CAIXA D’ÁGUA                                         9 – RESIDÊNCIA PARA CASADOS
       3 – LABORATÓRIO DE CONTROLE TÉCNICO                      10 – RESIDÊNCIA PARA SOLTEIROS
       4 – ESCRITÓRIO                                           11 – BOMBAS COMBUSTÍVEIS
       5 – ALMOXARIFADO                                         12 – CAPTAÇÃO DE ÁGUA
       6 – OFICINA MECÂNICA                                     13 – REFEITÓRIO
       7 – MÁQUINAS OPERATRIZES                                 14 – LAVAGEM E LUBRIFICAÇÃO

       Para instalar o canteiro executa-se, previamente, na área escolhida, os serviços de
desmatamento, destocamento, terraplenagem e drenagem.
       Inicia-se, então, a construção dos caminhos de serviço, no menor número possível, com boas
características técnicas – permitindo o acesso permanente das máquinas --, e ligando o canteiro às
diversas frentes de ataque e a estradas e cidades mais próximas.


       2.2 – CAMINHOS DE SERVIÇO (E OBRAS DE ARTE PROVISÓRIAS)

       São as vias construídas com padrão suficiente para permitir o trânsito de equipamentos e
veículos em operação entre cortes e aterros (acesso a todos os pontos do trecho a ser implantado),
assegurar o acesso ao canteiro de serviço, aos empréstimos, às ocorrências de materiais (pedreiras,
jazidas, areais), às obras de arte, fontes de abastecimento d’água e instalações previstas no canteiro
da obra, assim como o acesso deste a uma estrada existente próxima.

        A implantação destes caminhos de serviço será feita com equipamento adequado (em geral,
tratores de esteira com lâmina angulável), executando inclusive suas respectivas obras de arte
provisórias.
                                                 E                (inclui usinas de britagem, concreto)
                                                                            pedreira

                             estrada
                                                       a

                                                                       implantar


                                          canteiro de serviço
estrada existente


        São, em geral, obras de baixo custo, de preferência a meia-encosta, com largura de plataforma
variando de 4 a 5m, e condições mínimas (de rampa, desenvolvimento e drenagem) à utilização
racional do equipamento e dos veículos. Podem ser ou não pagos pela contratante (direta ou
indiretamente). No primeiro caso só são executados após a autorização da fiscalização; a parcela de
caminhos de serviço ao longo do eixo longitudinal da estrada nos trechos de corte e de aterro não é
medida, sendo considerada integrante da própria operação de terraplenagem.

      Os serviços de desmatamento, destocamento e limpeza dos caminhos de serviço não são
medidos nem pagos.

       Os serviços de escavação e drenagem dos caminhos de serviço podem ou não ser pagos pela
contratante, sendo descritos nas Especificações Gerais ou citados nas Especificações
Complementares, respectivamente.

       Sua manutenção é responsabilidade do empreiteiro, às suas custas.
                                                                                                  8/41
       2.3 – SERVIÇOS PRELIMINARES

        São todos os serviços de limpeza – manual, com equipamento adequado, ou até com
explosivos – efetuados objetivando a remoção de obstruções naturais e artificiais (arbustos, árvores,
tocos, raízes, solo orgânico, matacões, entulhos, estruturas, etc.) nas áreas destinadas à implantação
da estrada (entre as estacas de amarração dos off sets) com acréscimo de dois metros para cada lado
e nas correspondentes aos empréstimos. O material retirado deverá ser queimado ou estocado -
conforme indicado nas Especificações Complementares, devendo ser preservados os elementos de
composição paisagística assinalados no projeto – e removido. Os botaforas dos materiais retirados
não serão nem medidos nem pagos.
        O equipamento a usar será função da densidade e tipo de vegetação local e dos prazos
exigidos para a execução da obra.
        São considerados serviços preliminares:
        - Desmatamento – corte e remoção de toda a vegetação, qualquer que seja sua densidade;
        - Destocamento e limpeza – escavação, remoção total de tocos e remoção da camada de solo
orgânico (com húmus e detritos vegetais que a tornam inadequada para aterros) na profundidade
indicada pela fiscalização.
        Nos cortes, deve-se retirar tocos e raízes até 60cm abaixo do greide projetado.
        Nos aterros:
        - Com h2m – remover a capa do terreno contendo raízes e restos vegetais;
        - Com h>2m – não é preciso destocar, bastando executar o desmatamento de maneira que o
corte das árvores fique ao nível do terreno.

        As operações de desmatamento, destocamento e limpeza:
        - Deverão ter um avanço de pelo menos 1km em relação às demais frentes de serviço de
terraplenagem (as primeiras devem ser totalmente executadas);
        - Serão avaliadas e aceitas por apreciação visual da qualidade dos serviços;
        - Serão medidas em função da área – incluindo árvores com diâmetro de até 15 cm – e de
unidades destocadas – incluindo árvores com diâmetro maior que 15 cm --, e pagas conforme os
respectivos preços unitários contratuais.
        -
         O equipamento normalmente utilizado é o trator de grande porte dotado de lâmina com cabine
protegida. Em caso de vegetação rasteira e pequenos arbustos, faz-se o desmatamento de grandes
áreas de forma econômica usando-se dois tratores rebocando esferas metálicas ligadas por dois
cabos de aço e com o emprego de correntes.




                                  Área a ser desmatada
                                                                                                          9/41
      2.4 – ESTUDO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM


      2.4.1 – MECÂNICA DO MOVIMENTO

a) – Esforços resistentes

- Rolamento – é devido à movimentação da máquina sobre uma superfície horizontal (rígida e lisa) e
às irregularidades da pista, à compactação e ao deslocamento de material da pista na passagem /
rolagem das rodas / esteiras, provocando um afundamento das mesmas.

      FROL = R ROL . P           , onde FROL – kg,     RROL – kg/ton     e   P - ton

                                   RROL (Resistências ao rolamento)
                    Superfície                                    Sistema de tração
                                                        esteira     Pneu b.pressão              Pneu alta p.
          Placas de concreto de cimento                   27,5           22,5                      17,5
                Concreto betuminoso                     30 – 35         25 – 30                  20 – 32,5
    Estr. terra compactada, boa conservação             30 – 40         25 – 35                   20 – 35
   Estr. terra c/ sulcos, conservação precária          40 – 55         35 – 50                   50 – 70
                 Terra escarificada                        65             45                        95
 Estr. terra c/ sulcos, lamacenta, s/ conservação       70 – 90        75 – 100                  90 – 110
               Areia e cascalho soltos                 80 – 100       110 – 130                  130 – 145
            Estr. terra lamacenta, mole                100 - 120      140 - 170                  150 - 200

Obs - em vermelho - menores valores.

- Rampa – é devido à componente do peso total da máquina na direção e no sentido direto ou
contrário ao movimento, conforme a máquina desce ou sobe uma rampa (sinal negativo ou positivo),
respectivamente.

      FRAM = + 10 . i . P         , onde FRAM – kg,      i–%      e    P - ton

- Inércia – surge devido à alteração de velocidade da máquina, na aceleração / desaceleração da
mesma (sinal negativo / positivo).

      FINÉR = + 28,3 . V . P          , onde FINÉR – kg,   V – km/h,           t - seg   e   P - ton
                       t

- Ar – surge devido à ação do vento e ao deslocamento da máquina em relação à massa de ar;
depende da velocidade da mesma, da projeção vertical da área de sua seção frontal e de sua forma.

      FAR = K’ . S . V2 . P         , onde FAR – kg,    S – m2,   V – km/h,       P - ton
           13
                                            K’ – coef. forma – 0,02 a 0,07 (veículos)
                                                             - 0,07 (máquinas)
b) – Esforço Trator

      Trata-se de parte da potência do motor da máquina efetivamente usada para promover o
movimento da mesma nas diversas operações – escavar, rebocar, empurrar, transportar, etc. – a uma
determinada velocidade de trabalho (marcha).

     ET = 273,8 . POT .           onde ET – kg,      POT – HP,      V – km/h
                V                        - eficiência – 0,8 a 0,9 (TE e TP)
                                                                                                          10/41

Obs. – a potência indicada na fórmula acima é a “potência efetiva”, aplicada nas rodas / esteiras; são
descontadas da “potência máxima teórica” as perdas de transmissão.
       Nas máquinas antigas a potência era considerada “ao nível do mar e à temperatura de 15 0 C”,
de modo que ainda era preciso descontar as perdas devido à altitude (3% para cada 300 m de
elevação de cota em relação ao nível do mar, a partir da cota 300 m) e à elevação de temperatura (1%
para cada 50 C de acréscimo de temperatura acima de 150 C).

c) – Aderência

         Trata-se do valor limite da força resistente ao escorregamento das rodas motrizes / esteiras
sobre a superfície do solo (que surge quando as mesmas tendem a girar, impelidas pelo esforço
trator), a partir do qual elas patinam. Limitam o esforço trator a esse valor máximo.
       ET máx = A = Pm .          onde ET máx, A e Pm (peso nos eixos motrizes) - kg

                                        (coeficiente de aderência)
         Superfície de                                      Sistemas de tração
           rolamento                              esteiras                                     pneus
 Placas de concreto de cimento                     0,45                                     0,80 a 1,00
          Argila seca                              0,90                                     0,50 a 0,70
         Argila úmida                              0,70                                     0,40 a 0,50
    Areia úmida e cascalho                         0,35                                     0,30 a 0,40
       Areia seca e solta                          0,30                                     0,20 a 0,30

Obs – - em vermelho - maiores valores.
     - quando ET marcha (para uma dada velocidade) for menor que ET máx:

      ET dispon = ET marcha -  Fresist (sobra, em termos de esforço trator, que pode ser usada, por
exemplo, para aumentar a velocidade de operação)

     - peso atuante nos eixos motrizes – normalmente é indicado pelo fabricante da máquina, caso
contrário, pode-se aplicar as seguintes fórmulas:

para tratores sobre esteiras – Pm = Ptrat
para tratores sobre rodas (1 eixo) - Pm = Ptrat + Parras . a       onde Pm, Ptrat e Parras - kg
                                                           l            l (dist. entre eixos) - m
                                                                        a (dist. centro de massa ao eixo tras.)
 “     “         “     “ (2 eixos) - Pm = Ptrat + Parras . a
                                           2               l
                        Ptrat                         Parras          Ptrat    Parras           Ptrat

                                                       a                          a


                                                               l                        l
       Exercícios

1) - Um caminhão de 30 ton trafega em um caminho de serviço a uma velocidade de 60 km/h. O
esforço trator na barra de tração é de 9.000 kg e a resistência ao rolamento, em presença de muita
lama, é de 150 kg/ton, e o coeficiente de aderência é igual a 0,4.
       Considerando que o caminhão normalmente opera com tração traseira ( 60%- vazio, 50% -
carregado):
a) – qual a rampa máxima que o caminhão pode subir nas duas situações? Peso da carga = 5 ton.
b) – considerando a tração nos dois eixos, quais os novos valores de rampa?
                                                                                                   11/41
         FR = P. (R rol+ R rampa)  ET  A = Pm . 
a) -
ida (carregado):       (30+5) . (150 + 10.imáx )  9.000  (30.000+5.000) . 0,5 . 0,4 = 7.000 kg

                        i máx  7.000 – 150 = 5 %
                                 35
retorno (vazio):        30 . (150 +10.i máx )  9.000  30.000 . 0,6 . 0,4 = 7.200 kg

                         i máx  7.200 – 150 = 9 %
                                 30
b) -
ida (carregado):        35 . (150 + 10.imáx )  9.000  (30.000+5.000) . 0,4 = 14.000 kg

                        imáx  9.000 – 150 = 10,7 %
                                 35

retorno (vazio):        30 . (150 +10.imáx )  9.000  30.000 . 0,4 = 12.000 kg

                         imáx  9.000 – 150 = 15 %
                                 30

2) – Determinar o esforço máximo de tração que um trator de esteiras D-7 pode operar sem patinar,
considerando:
- terreno com conservação precária (argila úmida) -  = 0,7 e Rrol = 55 kg/ton (40 a 55 kg/ton)
- peso do trator – P = 15,4 ton
- potência – Pot = 180 HP

ET (kg)             20,800            16.650              9.200          7.450             4.530
V (km/h)            2,4               3,5                 5,0            7,4               9,5

          FR = P. (Rrol + Rrampa + Ri )  ET  A = Pm . 

         15,4 . (55 + 0 + 0 )  ET  15.400 . 0,7 = 10.800 kg             3a marcha

3) – Calcular o esforço máximo de tração de um trator de pneus WABCOC equipado com scraper, nas
seguintes condições:
- terreno de argila seca -  = 0,5 (0,5 a 0,7)
- peso do trator + scraper = 21,7 ton
- peso da carga = 19,8 ton


                                           Dianteiro (motor) Traseiro (arrasto)
                       Vazio               60                40
                       Carregado           50                50

vazio:              ET máx = A = 21.700 . 0,6 . 0,5 = 6.500 kg

carregado:          ET máx = A = 41.500 . 0,5 . 0,5 = 10.375 kg

4) – Calcular a rampa máxima de descida sem que haja necessidade de frear a máquina.
logo, V = constante (Finércia = Fi = 0) e ET = 0

         P . (Rrol + 10.imáx )  0           imáx  - Rrol
                                                       10
                                                                                                      12/41
       2.4.2 – SELEÇÃO DO EQUIPAMENTO

        Rego Chaves, no livro “Terraplenagem Mecanizada”, considera que “a natureza, as condições
e o volume das obras a executar são os principais fatores na escolha da maquinaria mais apropriada”.
Estabelece, então, princípios para a escolha econômica dos equipamentos, dentre os quais cita-se:
- o uso das diversas unidades com equilíbrio tal que o rendimento / máquina seja máximo,
- o método de trabalho em conjunto com as máquinas selecionadas deve ser tal que promova os
menores custos unitários, em comparação com outros métodos e máquinas.

ELEMENTOS DE ANÁLISE

       O problema da seleção do equipamento de terraplenagem para a realização de determinada
tarefa – escolha da equipe mais indicada, com vistas ao dimensionamento da patrulha – depende,
para a sua solução, da análise dos seguintes fatores básicos:

a) - Fatores naturais – dependem das condições existentes no local, tais como: natureza dos solos,
topografia, presença de lençol freático, regime de chuvas, etc.

   - natureza do solo - é preciso identificar as principais características físicas do solo (granulometria,
resistência ao rolamento, índice suporte, umidade natural, etc) para definir, antes de tudo, o sistema
de tração das máquinas.
        Em solos com baixa capacidade de suporte (excesso de umidade, presença de matéria
orgânica, e resistências ao rolamento muito altas) pode-se até eliminar as opções de máquinas
movidas sobre pneus, devido a problemas de afundamento e falta de aderência que conduziriam a
custos elevados, impedindo a sua utilização. A opção seria a adoção de máquinas de esteira, por sua
boa flutuação e aderência.
        Nos casos extremos - solos turfosos (argilosos, com matéria orgânica e muita umidade) - onde
até mesmo os tratores de esteira não podem trafegar porque o terreno não suporta o peso da
máquina, a solução é a remoção da camada superficial do terreno e substituição por material de maior
suporte pois, de outro modo, não seria possível o tráfego de qualquer tipo de máquina.

    - topografia - a declividade natural do terreno leva ao ajuste de rampas mais ou menos acentuadas
dos caminhos de serviço, e tal fato é importante na escolha do tipo adequado de máquina, tal que
possa vencer os esforços contrários ao movimento nos aclives (seja por falta de potência, seja por
falta de aderência). Por outro lado, nos declives acentuados a falta de segurança na operação pode
levar ao impedimento do uso de determinado tipo de máquina.
         Assim, entre máquinas do mesmo tipo algumas, por suas características construtivas,
apresentam maiores possibilidades de uso em rampas fortes como, por exemplo, o “scraper”rebocado
por trator de esteiras ou o “motoscraper”.

   - regime de chuvas - as características da precipitação pluvial (intensidade e freqüência, nas
diversas épocas do ano) na região influem na escolha do equipamento adequado, pois afetam a
produtividade dos mesmos e, conseqüentemente, os custos dos serviços por eles realizados. Assim,
por exemplo, em épocas chuvosas com pequenas e freqüentes precipitações, é desaconselhável o
emprego de máquinas sobre pneus, sendo preferível a opção sobre esteiras.
       Quando o lençol freático atinge o limite do greide da plataforma a ser terraplenada, a umidade
em excesso reduz em muito a capacidade de suporte do solo, equiparando-o aos solos turfosos e
eliminando a opção sobre rodas.

b) - Fatores de projeto - são representados pelos volumes de terras a serem movidas e suas
respectivas distâncias de transporte, as rampas e as dimensões das plataformas (da estrada e dos
caminhos de serviço).

  - volumes de terra - é um fator importante na avaliação do equipamento mais adequado; a
quantidade de material a ser movido indica, por exemplo, o faturamento que permitirá o emprego de
                                                                                                 13/41
máquinas em quantidade e qualidade, o que equivale dizer, a ordem de grandeza do investimento nas
mesmas.
        Por outro lado, pequenos volumes transportados indicam o uso de máquinas de pequeno porte
e produtividade e, portanto, menor custo de aquisição. Nesse caso, caso sejam usadas máquinas de
alta produtividade, obtém-se pequenos prazos de execução os quais, devido ao pequeno faturamento,
não apresentam nenhuma vantagem em face das despesas extras para sua aquisição, deslocamento
até o local de trabalho, depreciação e paralisação da máquina por falta de trabalho.

   - distancias de transporte - é, talvez, o principal fator a ser levado em conta, se considerado
individualmente. A produtividade de uma máquina (ou mais, atuando em conjunto) depende de seu
tempo de ciclo, isto é, do tempo que ela gasta em cada operação de escavação, carga, transporte,
descarga, retorno e manobra de posicionamento para dar reinício a essas operações. O custo das
operações de carga, descarga e manobras é pequeno, pois os tempos são relativamente pequenos e
praticamente constantes em comparação com os custos de transporte, que dependem das distancias
percorridas (tempos variáveis), de modo que os segundos constituem a maior parcela nos custos de
produção.
        Assim é que, quanto maior a distancia de transporte, mais longos são os tempos variáveis,
maior o tempo de ciclo, menor a produtividade, portanto, maior o custo do serviço.
        Deve-se levar em conta também a velocidade das máquinas; máquinas velozes não
conseguem atingir a velocidade máxima em distancias curtas, pois durante a aceleração já
alcançaram a região dos aterros, não aproveitando sua principal vantagem, que é a velocidade.
        Estudos realizados pelo HRB (Highway Research Board, da National Academy of Science)
indicam, para as máquinas abaixo relacionadas, as seguintes faixas de distancias de transportes em
que são mais indicadas:

    CGcorte 50m     100m       200m         300m        400m             750m    900m

        TE+L
                  TE+S
                                      MS1

                                                               MS2
                                                                                      EC+UT

  - TE+L - trator de esteiras com lâmina - são indicados para distancias de até 50m, devido ao baixo
custo; desenvolvem velocidades baixas (material transportado por arrasto) e, por isso, para distancias
maiores o tempo de ciclo se torna longo demais, reduzindo sua produtividade.

   - TE+S - scraper rebocado por trator de esteiras - transportam volumes maiores e desenvolvem
velocidades operacionais pouco maiores que os primeiros, tornando-se mais econômicos na faixa de
50 a 100m de distancia de transporte.

   - MS1 - motoscraper com rebocador de um eixo - de pequeno a médio porte, desenvolvem
velocidades um pouco maiores (em torno de 40 km/h) e, por isso, atuam na faixa de 300 a 750m de
distancia de transporte.

  - MS2 - motoscraper com rebocador de dois eixos - com velocidade operacional de até 60 km/h, são
mais freqüentemente usados na faixa de 300 a 750m de distancia de transporte.

   - EC+UT - escavo-transportadores e unidades de transporte - adotados para grandes distancias de
transporte (acima de 900m), onde unidades escavo - carregadoras teriam um tempo de ciclo grande
demais, necessitando de muitas unidades para suprir a pequena produção individual. As unidades
transportadoras, por terem baixos custos, possibilitam a aquisição de um número tal de unidades que,
atuando em conjunto com unidades escavo-carregadoras, se obtenha a produtividade desejada sem
onerar demais o investimento em equipamento.
                                                                                                         14/41
c)   - Fatores econômicos – decisivos na escolha a ser feita entre soluções tecnicamente viáveis
     (natureza do solo, rampas a vencer, resistências ao rolamento, volumes a rebocar, características
     das máquinas, etc) com base nos custos unitários dos serviços para cada opção.

        Pelo exposto acima verifica-se que, para determinadas faixas de distancia de transporte, certos
tipos de máquinas conduzem a custos unitários menores que as demais, ou seja, pode-se definir
“faixas de utilização econômica” para os diversos tipos de máquinas e equipamentos.

       São muitos os parâmetros que intervém na escolha do equipamento mais adequado para cada
serviço e a solução definitiva (que indicará sua produção provável e seu custo) só será possível com o
conhecimento do máximo de elementos ligados ao problema, de modo a avaliar-se o desempenho de
mais de uma equipe diferente e técnica e operacionalmente viável.

       Num mercado competitivo, em que as obras públicas são licitadas mediante critérios em que o
custo é um fator de seleção preponderante, torna-se fundamental a seleção correta do equipamento
que conduza aos menores preços unitários.

SELEÇÃO DAS UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS E TRANSPORTADORAS

       Com base nos fatores acima expostos, vamos analisar a performance de alguns tipos de
máquinas escavo-transportadoras e transportadoras, considerando a resistência ao rolamento, o
afundamento do material rodante, a rampa dos caminhos de serviço, a compacidade natural do terreno
e os custos de carga, transporte e espalhamento, segundo as características indicadas nos quadros
comparativos abaixo.

 Rrol (kg/ton) afundam. (cm)
                                                          1 - MS1
 280_       40 _                                          2 - MS2
                                                          3 - MSelev - c/ esteira elevatória
 215--      30--                                          4 - MStot - c/ motor traseiro e tração total
                                                          5 - TE+S
                                                          6 - UT - caminhão
 110--      15--                                          7 - UT - vagão
 85 _       10_


                    1     2     3    4    5     6     7

       Observa-se que, com o aumento do afundamento dos pneus além de 15 cm e, portanto, da
resistência ao rolamento acima de 110 kg/cm2, somente as máquinas com boas características de
tração (MStot e TE+S) podem trafegar em tais terrenos. Nesses locais, os motoscrapers convencionais
teriam problemas em vista das elevadas resistências ao movimento, desenvolveriam velocidades mais
baixas, não recomendando o seu uso. Quanto às unidades de transporte acima referidas, a situação é
ainda mais desfavorável, pois afundamentos superiores a 10 cm já se constituem em obstáculo ao seu
bom desempenho.

       A compacidade é outro fator que restringe o uso de determinados equipamentos. A escavação
de terrenos muito compactos é feita normalmente por equipamentos que possuem boa aderência e,
mesmo assim, muitas vezes até mesmo auxiliados por trator empurrador (“pusher”). Quanto aos
terrenos menos compactos, podem ser escavados por motoscrapers convencionais, desde que, em
face da baixa aderência, possam fazê-lo com auxilio do pusher.
                                                                                                   15/41
          rampa (%)

   40--
   30_


   15--
   10_


                      1     2    3     4    5    6     7

       Pelo quadro acima, verifica-se que o scraper rebocado vence as maiores rampas (40%),
seguido pelo motoscraper com tração nas quatro rodas (30%), devido à melhor condição de aderência.
Observar que os caminhões, vagões e motoscrapers convencionais com rebocador de um eixo podem
vencer rampas maiores que os de dois eixos (15% e 10%, respectivamente), devido ao menor peso
aderente dos segundos. Já os caminhões fora de estrada, devido ao seu elevado peso aderente,
chegam a vencer rampas de até 25%.

       Quanto aos custos de carga, os mais caros são os dos vagões e caminhões (devido ao tempo
de carregamento), bem mais que os dos motoscrapers. Tais custos são bem menores entre os
motoscrapers com esteira elevatória e os scrapers rebocados por trator de esteira.

       Quanto aos custos de transporte, as máquinas mais lentas são as de maiores custos enquanto
que as mais velozes (caminhões e vagões) conduzem a custos mais baixos.

        Sobre os custos de descarga e espalhamento, o motoscraper dotado de esteira detém o menor
valor, pois trabalha com a esteira elevatória em sentido inverso, permitindo a descarga rápida do
material, e o seu espalhamento em camadas mais regulares, minimizando o uso de máquinas
auxiliares.

          Tem-se, assim, o seguinte balanço geral das possibilidades de cada equipamento citado:

       1 - MS1 - atua ao longo de pistas de trabalho onde a resistência ao rolamento não seja superior
a 110 kg/ton (afundamento menor que 15 cm) e rampas de no máximo 15%, de modo a desenvolver
velocidades operacionais de acordo com suas características. Tem condições limitadas quando
atuando em solos menos compactos.
       - distancias curtas a médias (pequena velocidade, altos custos de transporte),
       - rampas médias,
       - terrenos pouco ou medianamente compactos, com bom suporte e pouco afundamento (Rrol
pequena).

       2 - MS2 - idem ao anterior; o peso aderente, porém, é menor, de modo que vence rampas de
até 10%.
       - distancias médias a grandes (maior velocidade que o anterior),
       - rampas de pequena declividade (baixa aderência),
       - terrenos pouco ou medianamente compactos, com bom suporte e pouco afundamento (baixa
Rrol).

          3 - MSelev - apresentam baixos custos de carregamento (dispensam, em certos casos, o puxer).
          - distancias curtas a médias (pequena velocidade, altos custos de transporte),
          - rampas de pequena declividade (baixa aderência),
          - terrenos pouco ou medianamente compactos, com bom suporte e pouco afundamento (baixa
Rrol).
                                                                                               16/41
       4 - MStot - devido à sua boa característica de tração, podem trafegar em solo com média
resistência ao rolamento.
       - distancias médias a grandes,
       - rampas de declividade média a forte,
       - terrenos compactos (boa aderência, podendo ainda ser auxiliados por puxer), com
capacidade de suporte média e razoável afundamento (alta Rrol,).

       5 - TE+S - capacidade de vencer as maiores rampas (melhor condição de aderência), baixos
custos de carga e altos custos de transporte (baixa velocidade)
       - distancias curtas,
       - rampas de declividade forte,
       - terrenos compactos (boa aderência, podendo ainda ser auxiliados por puxer), com baixa
capacidade de suporte e grande afundamento (alta Rrol,).

       6 e 7 - UT (CAM e VAG) - atuação limitada a terrenos de boa qualidade, com baixa resistência
ao rolamento, têm os mais caros custos de carga (devido ao tempo para a operação) e espalhamento
(necessitam de motoniveladoras para completar e uniformizar as camadas)
       - distancias grandes,
       - rampas de declividade média a forte,
       - terrenos com bom suporte e pouco afundamento (baixa Rrol,).

CONTRAPESOS

       Para cada aplicação específica existe um determinado e adequado peso de máquina que
permite um perfeito balanceamento da tração, flutuação, mobilidade e reação.

       Um baixo peso da máquina pode aumentar a patinagem e o conseqüente desgaste dos pneus,
mas melhora a flutuação, a mobilidade e a reação da máquina. Esta condição é necessária para as
seguintes aplicações, típicas de segunda marcha: espalhamento de material no aterro, empilhamento
de materiais, conservação de estradas e reboque de máquinas (compactadores, por exemplo).

       Um alto peso da máquina aumenta a tração, mas reduz a mobilidade e a reação. Esta condição
é necessária para as seguintes aplicações, típicas de primeira marcha: trabalhos pesados de lâmina e
carregamento por empuxo.

       O peso do trator deve ser, tanto quanto possível, uniformemente distribuído (equilíbrio das
forças que incidem em cada eixo) e estar “no ponto ideal” (quando a patinagem raramente ocorre na
marcha que está sendo usada). Uma das formas de obter tais condições é o acréscimo de peso
através o lastro dos pneus com cloreto de cálcio e água (baixo custo, facilidade e rapidez de
ajustagem às condições de trabalho). Se a tração ainda não for adequada, pode-se acrescentar
contrapesos, com o devido cuidado de não ultrapassar o limite a partir do qual venha a causar
desgaste dos componentes.


       2.4.3 – DEFINICÕES BÁSICAS (ABNT)

       A Norma Brasileira da ABNT P-CB-18 refere-se à Classificação das Máquinas Rodoviárias,
está dividida em seis partes, sendo que as que interessam, no caso, são a PARTE 1 - “Equipamentos
e Máquinas para Terraplenagem” e a PARTE 2 - “Equipamentos e Máquinas de Compactação. Deve-
se dar atenção também à NBR 6142, de novembro e 1980,que trata da Terminologia das Máquinas
Rodoviárias.
       As normas acima citadas, assim como as posteriores, são baseadas na PTB 51, da ABNT/68,
cuja terminologia apresenta as seguintes definições básicas (com algumas alterações/inclusões
citadas pelo Prof. Antonio Carlos de Almeida Pizarro, na apostila do IME “Terraplenagem
Mecanizada”):
                                                                                                  17/41

      -Terraplenagem - abertura de cortes, transporte de material escavado, sua deposição e
espalhamento nos aterros, e consolidação dos mesmos compreendendo irrigação e compactação.

       - Peça - elemento unitário da montagem de máquinas e equipamentos.

        - Órgão - conjunto integrado de peças com funções específicas em máquinas e equipamentos
(substituído pelo termo “conjunto”, a partir da NBR 6142, de 1980, da ABNT).

       - Instrumento - órgão (conjunto/aparelho) de medição e controle.

       - Implemento - qualquer conjunto que complete uma máquina para a execução de serviço
específico:
            = lâmina - frontal (buldozer), angulável (angledozer), tiltdozer e tipdozer (adaptáveis aos
dois primeiros tipos), em “U”, em “V”, amortecedora (substituída por empurradora), tipo caçamba
(idem, por especial).
            vista superior                            v. frontal (b e a)            v. lateral (b e a)

       u          a            b                              tt                         tp


       v          a



(implementos para escarificação)
          = escarificador -
          = riper (para serviços mais pesados que o anterior) -

           = caçamba especial -

           = guincho -

           = guindaste -

(implementos para desmatamento, destocamento e limpeza)
          = destocador (stumper) -
          = derrubador de árvores -
          = destocador (substituído pelo termo cortador) de árvores -
          = rolo cortante (idem, por rolo de faca) -
          = corrente de limpeza -
          = ancinho (para separar a terra das raízes e pedras) -
          = arado de discos -
          = garfos -
          = grade (incluído) -

       - Acessório - peça ou conjunto de peças não essenciais à operação do equipamento, mas
contribuindo para a segurança, conforto e rendimento operacional.

       - Ferramenta de ataque - peça ou conjunto de peças, que entra em contato direto com o
material trabalhado na execução de determinado serviço.

      - Equipamento - conjunto formado por duas ou mais máquinas, ou por máquina(s) e
implemento(s) destinado(s) à execução de determinado(s) serviço(s).
                                                                                               18/41
      - Máquina - conjunto integrado de peças, órgãos, instrumentos e implemento, capaz de
executar ou possibilitar a execução de serviços.
           = Trator - de esteiras ou de rodas (de um ou dois eixos).

          = Escavo-transportador (scraper*) - caçamba montada sobre um ou dois eixos, com pneus
de baixa pressão, rebocada por uma unidade de tração. É subdividido em: “de carregamento por
empuxo” (motoscraper convencional e de dois eixos) e “auto-carregável” (com tração auxiliadora e
com elevador automático).
          Este nome caiu em desuso, ficando apenas o segundo (*), designando especificamente a
caçamba (subdividida em “rebocável” e “motoscreiper”).

Obs - motoscraper - scraper rebocado por trator de pneus (de um ou dois eixos); o “auto-carregável”,
com tração nas quatro rodas, normalmente não precisa do “pusher” durante a carga.

            = Escavadeira - sobre esteiras, rodas ou chassis de caminhão, tem estrutura giratória (o
que a difere do trator), permitindo trabalhar em áreas restritas, com pequeno espaço para manobras.

           = Escavo-carregador frontal - sobre esteiras ou sobre rodas

           = Escavo-elevador -

           = Motoniveladora -

           = Escavo-elevador - com ou sem (para montagem em outro equipamento) auto-propulsão.

           = Valetadeira -

            = Unidades de transporte - rebocadas (vagões e reboques e semi-reboques) e auto-
propelidos (caminhões, carro-pipa ou tanque e comboio para lubrificação).

           = Compactador - com ou sem vibração (auto-propelidos ou rebocados) e por impacto.


       2.4.4 – EFICIÊNCIA

       O equipamento disponível em uma obra pode estar “em atividade” (no local de trabalho,
disponível para os serviços) ou parado”. A esse tempo total chama-se “horas corridas”.

       No primeiro caso, engloba horas “produtivas“ e “não produtivas”. As horas produtivas são
exatamente as do tempo de ciclo, e são gastas para realizar determinado serviço. As horas não
produtivas correspondem a deslocamentos / operações importantes, indispensáveis aos serviços,
porém não incluídas nas primeiras; por exemplo, o tempo de movimentação da escavadeira, no corte,
para se colocar em posição de carga, o tempo de deslocamento do trator de lâmina para se colocar
em posição de linha de ataque, etc. As horas de atividade podem ser medidas pelo horômetro da
máquina.
       Considerando-se tais tempos, pode-se calcular a eficiência operacional do equipamento, da
seguinte forma:
       Eop = hprod
             hativ

Obs - Eop = 0,8 (TE+S)
            0,7 (TE+L, TP+S)
       As horas de paralisação (segundo caso), dentro do horário de trabalho, são devidas a várias
causas: necessidade de manutenção (preventiva e corretiva), parada devido à chuva, e imprevidências
(da construtora e da fiscalização).
                                                                                                                       19/41
       Quanto às imprevidências, cita-se:
- da empreiteira - falta de peças em estoque (por não solicitar com a devida antecedência, por
exemplo), uso de equipamento inadequado ao serviço, ausência de unidades auxiliares, falta de
operador, etc.
- da fiscalização - demora na desapropriação da área, atrasos nos controles (geométrico, da
compactação dos aterros, etc), atrasos na emissão das ordens de serviço, etc.

       Assim, pode-se definir a eficiência geral, da seguinte forma:
       Egeral = hprod
                 hcorr
onde: hcorr = hativ + hparalis = (hprod + hn prod) + (hofic + hchuva + himprev.empreit + himprev.fiscal)

       Dado o elevado porte deste serviço (a execução da infraestrutura de uma estrada), é
fundamental o planejamento dinâmico da obra: a elaboração de um plano detalhado para os diversos
serviços, de tal modo que viabilize o acompanhamento dos mesmos, de modo a se ter um controle
passo-a-passo da execução das obras e dos problemas envolvidos. É, certamente, uma das maneiras
mais eficazes de se obter o máximo de eficiência e, portanto, o mínimo de paralisações.
       Além disso, entre outras providências, é necessário: organização da oficina (viabilizar o rápido
atendimento das máquinas, a nível de manutenção e de consertos), organização do almoxarifado
(controle dos estoques de peças), aquisição de máquinas auxiliares (substituições temporárias,
serviços auxiliares normalmente não previstos/considerados - tratores atuando como pusher em
épocas de chuva, etc).

         2.4.5 – TEMPO DE CICLO

       De modo geral, considerando um determinado conjunto de operações que a máquina realiza, é
o somatório dos tempos gastos em cada uma, mais acréscimos devido a manobras, etc. É o tempo
gasto nas operações necessárias a cada serviço.

      Nos serviços de terraplenagem (escavação, carga, transporte e deposição), é o tempo gasto
pela máquina desde que inicia a escavação até o seu retorno à região de corte, na posição inicial para
executar nova operação completa. Assim, é o intervalo de tempo transcorrido “entre duas passadas da
máquina por qualquer ponto do ciclo”. No modo mais geral: escavação, carga, transporte (ida, cheio),
descarga, espalhamento, manobra, transporte (retorno, vazio) e manobra para a posição inicial.

         É medido em minutos.

                        Corte (escav/car)               ida (carregado)             (desc/espalham) Aterro



           manobra                                                                                           manobra



                                                      retorno (vazio)

       Observando-se os tempos parciais relativos a cada operação verificou-se que, após um certo
número de ciclos, alguns deles se mantém praticamente constantes para alguns tipos de
equipamentos; são considerados, pois, “tempos fixos”. Outros, no entanto, por dependerem das
distancias percorridas e das velocidades de operação, são considerados “tempos variáveis”.

         Tciclo = tfixo + tvar = ( tesc/car + tdesc + tman ) + ( tida + tret )

       Em relação aos tempos variáveis, nos casos em que as distancias de transporte e as
velocidades operacionais são pequenas, deve-se levar em conta e considerar, em separado, os
                                                                                                          20/41
tempos necessários para as variações de velocidade – de aceleração e desaceleração – no início e no
fim de cada operação de transporte, isto é, tanto na ida quanto no retorno.

       tida / ret = tacel + tV const + tdesac tV const = LV const . 60 .
                                                ,onde
                                                         Vmarcha 1000
sendo os tempos em minutos, as distancias em metros e a velocidade em km/h.

       Observou-se que, após um determinado número de ciclos, os tempos gastos nas acelerações e
desacelerações da máquina se tornaram praticamente constantes, possibilitando obter as respectivas
distancias percorridas as quais, descontadas da distancia total, permitem calcular a distancia na
velocidade de operação (marcha), tanto na ida como no retorno. A partir desta e da velocidade, obtém
- se o tempo na velocidade constante; o tempo total gasto no transporte, em cada sentido, será o
somatório dos tempos acima citados. Assim:

       Lacel / desac = (0(*) + Vconst) . 60 . tacel/desac               LV const = Ltot – ( lacel + ldesac )
                             2          1000
       (*) - comentar.

       Obs – quando o serviço é composto de um conjunto de operações, as quais não são
executadas por uma só máquina, o cálculo do tempo de ciclo deve levar em conta as eficiências
operacionais das máquinas envolvidas. Assim, tem – se:

       Tciclo =    1 . tmáq 1 + 1 . tmáq 2 + ...
                  Eop 1        Eop 2

              - combinação de ciclos - observar o tempo de ciclo total, na presente hipótese de trabalho
(comentar).


                            C                                                C
              A1                                                A1

                                      A2                                              A2




       III – 2.4.6 – CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS


a) – Fator de conversão de solos ( f )

       Considerando que o volume transportado (ver fórmulas de produtividade, mais adiante) pela
máquina é o volume “solto”, e normalmente a medição e o pagamento são feitos em função do volume
“medido nos cortes” (nas barragens, é considerado o medido no aterro), aplica-se este fator nas
fórmulas em que constar o volume (da caçamba da máquina, e também o volume total a ser
transportado).

       f = Vcor              (ou    Vat )
           Vtransp                 Vtransp
                                                                                              21/41
                                        fator de conversão de solos
                       Natureza do solo             fcor             fat
                            areia                   0,9             0,81
                        terra comum                 0,8             0,72
                            argila                  0,7             0,63

... de onde se pode observar que a relação entre corte e aterro é, em média, de 90 %.

b) – Empolamento ( e )

       Fenômeno que ocorre quando se escava o terreno; a terra, originalmente a um certo “nível” de
adensamento natural obtido a partir de seu próprio processo de formação, sofre uma “expansão
volumétrica” denominada empolamento. Assim, a terra assume o chamado “volume solto” (volume
transportado), cujo peso específico ()é menor que o natural.

       e = Vtransp - Vcor = Vtransp - 1 = 1 - 1     , de modo que f =    1 .
               Vcor          Vcor         f                             e+1
       Por outro lado, tem – se:

       = P           , logo    e = cor - 1
          V                        transp

                          natureza do solo                       e (%)
                     areia lavada e pedregulho                   5 – 15
                      top soil (solo superficial)               10 – 25
                            terra comum                         20 – 45
                                 argila                         30 – 60
                         rocha compactada                       50 - 80


c) – Contração ( c )

      É a redução de volume em relação ao natural (medido no corte) que o solo sofre quando é
submetido à compactação por equipamentos especiais (rolos compactadores), com a conseqüente
redução de seu índice de vazios.

       c = ( 1 - cor ) . 100     (%)
                 at


       III.2.4.7 – TRATORES

      São máquinas capazes de gerar esforço trator necessário para tracionar ou empurrar a maioria
dos equipamentos usados na terraplenagem.

        Movimentam-se sobre esteiras (TE) ou sobre rodas (TP com 1 ou 2 eixos), gerando esforço
trator para empurrar, rebocar e operar implementos e máquinas para escavação, carga, transporte e
espalhamento de material. Operam comumente com lâminas nos mais variados serviços (reta, para
trabalharem como “pushers”; angulável, em “U”, para escavação, carga, transporte, descarga e
espalhamento de material) ou com “scrapers”(caçambas). São classificados por sua potência e peso.

       a) - Tratores de esteiras

      Movimentam-se sobre esteiras sem fim, e são normalmente usados em serviços pesados, pois
as sapatas das esteiras, distribuindo as cargas em grandes áreas, proporcionam maior aderência e,
                                                                                                     22/41
portanto, maior esforço trator, podendo atuar com estabilidade pràticamente em qualquer terreno que
o suporte, em grandes rampas. No entanto, operam a baixas velocidades, o que limita sua distancia
econômica de transporte, não possuindo também boa manobrabilidade e relativa estabilidade.

       A potência indicada na tabela do fabricante, se for a máxima teórica, deve ser transformada em
potência na barra de tração; considerar, para as perdas na transmissão o valor de  abaixo.

       A tabela a seguir indica os dados gerais fornecidos por um fabricante; neste caso, por exemplo,
o esforço trator é considerado para a resistência ao rolamento de Rr = 55 kg/ton, de modo que é
preciso corrigir-se seu valor da seguinte forma:

       ETdisp = ETAB + (55 – RROL) . P
        - eficiência - 0,8 a 0,9 ( perdas de 10 a 20 % na transmissão ) – TE e TP

                                     Tabela 1 – Características dos TE
Marca Modelo       Potência RPM       Peso                        Marchas (km/h)
                     (HP)             (ton)                  vante                            ré
                                                 1a     2a     3a    4a       5a      baixa         alta
CAT     D4-D       65           1680 6,35      2,7    3,8    5,5   7,0    9,3        3,2          11,1
CAT     D7         180          1200 15,4      2,4    3,5    5,0   7,4    9,5        3,2          11,0
                                                  baixa    intermed.      alta        baixa         alta
CAT     D6-C-PS 120             1800 10,5      0-3,9       0-6,6       0-10,3        0-4,6        0-12,3
CAT     D8-PS   270             1280 22,7      0-3,9       0-6,7       0-10,4        0-5,2        0-12,7
CAT     D9-PS   385             1330 30        0-3,9       0-6,7       0-10,4        0-5,2        0-13,0

       b) - Tratores de pneus

        De um ou dois eixos, movimentam-se sobre rodas, e foram usados pela primeira vez em 1938,
em substituição aos tratores de esteiras em situações que permitissem a sua circulação a velocidades
maiores (até tres vezes maiores e, portanto, maiores distancias econômicas de transporte) sem
necessidade de grande aderência, o que limita seu uso a rampas menores e terrenos de melhor
suporte e mais compactos que os tratores de esteiras. Possuem alta maneabilidade – direção
articulada, visibilidade – e manobrabilidade – rápido impulso, agilidade, boa mobilidade - em contraste
com os tratores de esteiras. Além disso, sua operação provoca menos fadiga no operador, e pode
trabalhar em superfícies pavimentadas sem danificá-las.

      Os tratores de um eixo possuem boa manobrabilidade, boa aderência, baixa resistência ao
rolamento e baixa manutenção dos pneus.
       Os tratores de dois eixos possuem melhor estabilidade que os de um eixo, boa dirigibilidade,
são mais difíceis de virar nas encostas (maior segurança), atingem maiores velocidades e,
consequentemente, maiores distancias econômicas de transporte, podendo operar sòzinhos, sem o
reboque; no entanto, as rampas são ainda mais limitadas, e sua operação se restringe em solos de
bom suporte e compactos.

                                     Tabela 2 – Características dos TP
      Marca       Modelo        Peso    Potência      RPM         Vmarcha              Pneus
                                                                                              o
                                (ton)      (HP)                   (km/h)      dimensões    n de lonas
Allis Chalmers    D-40 Ps         23        310       2000          36          29,5-25            16
Caterpillar       824 PS          28        300       2060          29          29,5-29            22
Caterpillar       834 PS          28        400       2000          33          29,5-35            22
Michigan          180 PS          16        170       2200          36          23,5-25            12
Michigan          280 PS        23,5        290       2100          46          29,5-29            16
Michigan          380 PS          38        430       2100          45          33,5-33            20
Michigan          480 PS          42        635       2100          46          33,5-33            20
                                                                                                    23/41
       Obs – os tratores antigos não possuiam “servo - transmissão” (power shift) – sistema que
possui elementos e comandos mecânicos e hidráulicos que permitem a mudança de marcha da
máquina sem paralisá-la.

       Os pneus usados nos serviços de terraplenagem se classificam segundo os seguintes
elementos, os quais identificam sua aplicabilidade nos diversos tipos de superfícies de trabalho, limites
de pressão (cargas) e velocidades de trabalho:
       - dimensões – largura x diâmetro do arco (pol.)
       - no de lonas - mantém o ar na pressão adequada
       - desenhos da banda de rodagem - para suporte de carga (diamantes, botões)  rodas de
arrasto,
                                           - tipo tração (galão) – boa tração, mesmo nas piores
condições de derrapagem  motoscrapers e motoniveladoras,
                                           - tipo anti-rochoso (barras) – proteção do corpo do pneu,
grande resistência ao desgaste em terrenos rochosos e em solos abrasivos.

       Podem ser classificados também quanto à pressão de calibragem:
       – baixa pressão - 22 a 44 psi - transporte de cargas pesadas ; pressão unitária   sulcos ,
Rrol  ET , aderência , V , durabilidade,

       – alta pressão – 44 a 118 psi –

        Cuidados devem ser tomados tanto com o excesso de pressão como com a sua insuficiência (o
pneu se “achata”, encosta o bordo no aro, a banda de rodagem desgasta mais rápido e de forma
irregular), pois podem danificar o pneu.
        Os tratores percorrem, em geral, pequenas distancias de transporte de modo que, nesses
casos, as distancias percorridas durante as acelerações e desacelerações (ida e retorno) devem ser
levadas em conta e, portanto, os esforços devido à inércia.

       Calcula-se, para cada sentido, os esforços devido ao rolamento e à rampa.

                                 Tabela 3 – Resistências ao Rolamento
Superfície de rolamento                                           Sistemas de tração
                                                         esteira  pneu alta p. Pneu baixa p.
Placas de concreto de cimento                            27,5     17,5         22,5
Concreto betuminoso                                      30-35    20-32,5      25-30
Estrada em terra compactada, bem conservada              30-40    20-35        25-35
Estrada em terra com sulcos, conservação precária        40-55    50-70        35-50
Terra escarificada                                       65       95           45
Estrada em terra com sulcos, lamacenta, sem conservação 70-90     90-110       75-100
Areia e cascalho soltos                                  80-100   130-145      110-130
Estrada em terra com sulcos, muito lamacenta e mole      100-120 150-200       140-170

         Teòricamente, para cada mudança de marcha (até a 1a, da 1apara a 2a, da 2a para a 3a, etc,
até atingir a Vmáx = Vconst) pode – se determinar, em cada sentido, o esforço trator na velocidade maior
do intervalo considerado, comparando - se com a aderência; usa-se o menor dos dois valores para,
deduzidos os valores dos esforços de rampa e ao rolamento, calcular o esforço trator disponível para
variar de velocidade; daí, obtém-se o tempo despendido para variar a velocidade em cada intervalo
considerado. O tempo total de aceleração/desaceleração será o somatório desses tempos parciais.

       Para cada mudança de marcha (V), na ida (carregado) e no retorno (vazio):

com mín (A = Pm .  , ET = 273,8 . Eop )  ETmín – P.(Rrol + 10.i%) = P.V
                              V                                         t
                                                                                                         24/41

Logo, t = .....  t ac/desac =  t

       Por outro lado, conhecendo – se a velocidade de marcha para cada sentido, calcula – se de
uma só vez o tempo de aceleração/desaceleração.

         Considerando o tempo de aceleração/desaceleração constante e igual a:

        t ac/desac = 0,5 min (TE + L, TE + S, MS)
                     1,0 min (TP + L)

calcula-se o tempo em velocidade constante (marcha):
       t Vconst = l Vconst . x 60                                 , onde t – min, l – m, V – km/h
                     V           1.000
onde l Vconst = l tot – lacel / desac = l tot – (V+0) . tac/desac . 1.000
                                                 2                    60
       O tempo de ciclo será:
       T = t fixo + t var

        A produtividade será:

        Ph = 60.c.f.Eop                                         , onde Eop = 0,8 (TE + S)
               T                                                              0,7 (TE + L, TP + L, MS)

         TRATOR COM LÂMINA – tanto o TE como o TP pode usar esse implemento nos mais
diversos serviços, cujos movimentos denominam o equipamento como:
         - bulldozer – (b) - trator com a lâmina reta e fixa -
         - angledozer – (a) - trator operando com a lâmina formando um certo ângulo horizontal em
relação à posição original (a lâmina pode girar no eixo vertical) – escava e leva o material para a
lateral,
         - tiltdozer – (t) -trator com a lâmina formando um ângulo vertical em relação à posição
original (a lâmina pode girar no eixo longitudinal) – escava, promovendo simultaneamente uma
inclinação transversal (superelevação).

      Em qualquer das posições acima, pode-se levantar e abaixar a lâmina, permitindo a escolha da
espessura de corte. Os serviços mais comuns são:

       - Serviços preliminares – desmatamento (roçada leve) incluindo remoção da camada de terra
vegetal e de arbustos com altura máxima de 1,5 m e diâmetro inferior a 10 cm  (b)
                              - Destocamento  (stumper, lâmina robusta de pequena altura)
                              - Remoção de matacão/bloco de rocha solto  (rockrake, dentes
robustos em lugar da lâmina)
       - Derrubada de árvores com diâmetro entre 10 e 25 cm  (treedozer, lâmina alta, com tempo
           médio de 3 min para a derrubada)

       - Terraplenagem – escavação a meia encosta - 1a etapa (embocamento)  (b),
perpendicularmente ao eixo, na crista do corte,
                                                            - 2a etapa  (a), paralelamente ao eixo,
                          - Escavação em corte pleno - 1a etapa  (b), paralelamente ao eixo,
levando o material até a boca do corte,
                                                    - 2a etapa  (b), espalhamento do material
acumulado no aterro,
                          - Taludamento de corte  (b), de baixo para cima,
                          - Abertura e enchimento de valas  (b) e (b ou a).
                                                                                                25/41
      O ciclo de operações é composto por: escavação/carga, ida (V1a marcha) e retorno (Vré alta).
              zero
      T = tesc/car + (t1a + tac/desac) + (tré alta + tac/desac) =
         =  t1a +(0,5 ou 1,0) + tré alta + (0,5 ou 1,0)

                        (V1a + 0)
         a
      t = l tot –
        1                  2         . tac/desac .
                           V1a
                          (Vre alta + 0)
      t ré alta = l tot –       2           . tac/desac .
                           Vre alta

      Número de ciclos em uma hora:

      Eop = tprod . = Nciclos . T . 1 .            Nciclos = 60.Eop
            Tativ       1           60                         T

      A produtividade será:

      Ph = 60 . c . fc . Eop          , considerando: - perda de 5% p/ cada 30m de percurso (#)
               T                                     - ganho de 4 a 8% p/ cada 1% de declive
                                                     - perda de 2 a 4% p/ cada 1% de aclive
(#) – não será considerada, se a lâmina durante o transporte continuar a escavar, ou no caso de uso
da lâmina em “U”.
                                  características dos tratores de lâmina
      Modelo          Potência (HP)                      Capacidade de carga (m3)
                                              buldozer           angledozer            em “U”
       D–9                  385                  8,8                 5,6                 13,4
       D–8                  270                  6,0                 4,0                 8,3
       D–7                  180                  3,6                 2,7                  -
       D–6                  120                  2,1                 1,8                  -
       D-4                   65                  1,5                 1,0                  -

       Verificação se a máquina pode operar com a capacidade coroada (determinação do valor de “c”
na fórmula da produtividade) –

      Carga = ccor . fcor . mesp  c (ton)                  onde ccor – m3, mesp – ton / m3

       Quando não se dispõe de tabela do fabricante (capacidade de carga para vários tipos de
material), calcula – se o volume de material acumulado na frente da lâmina:

      c = Volume = Slâm . llâm . mcorr

      sendo S – m2 , l (largura) – m , m (coef. de correção) – 1,0 (argila)
                                                              - 0,8 (areia,cascalho)
      onde S = base . altura = ( hlâm / tg rep ) . hlâm
                    2                     2
      sendo h (altura) – m

                        ângulo de repouso do material
                     Material                 (graus)
                    terra seca                   40
                       areia                     35
                      pedra                      45
                                                                                                                  26/41
       TRATOR COM SCRAPER – ESCAVO-TRANSPORTADOR – TE + S2
                                                   TP + S1 ou 2  motoscraper (MS)

        Tanto o TE como o TP podem usar esse “implemento”. Trata-se de uma caçamba montada
sobre um (S1) ou dois (S2) eixos, com pneus de baixa pressão. No fundo da mesma existe uma
abertura com uma lâmina na extremidade dianteira para o corte do material, levando-o para a parte
frontal da caçamba; concluido o carregamento, o fundo da caçamba se eleva e é fechado por uma
comporta. O descarregamento se dá pela mesma abertura, com o auxílio de uma parede móvel
(ejetor).

        Os motoscrapers ditos autocarregáveis – pois dispensam o pusher na operação de
carregamento – são equipados com dois motores ou dispõem de um elevador automático (Hancok)
junto à lâmina de corte para auxiliar o lançamento do material dentro da caçamba, reduzindo o esforço
trator gasto nessa operação. Os motoscrapers convencionais e também os scrapers (com c>10 m3)
rebocados por TE geralmente necessitam do pusher durante a carga.
        Operações:

        - escavação e carga – tesc/car = 1,5 min (c  15 m3)
                                         2,0 min (c> 15 m3)
        - transporte – variável, pois depende da distancia de transporte; deve-se procurar eliminar
voltas desnecessárias e, sempre que possível, ter-se o caminho de ida (carregado) em declive.

       - descarga / espalhamento / manobras – t desc/esp = 0,2 min (devido ao sincronismo do ejetor e
do fundo da caçamba).
                                                  - t man = 0,4 + 0,4 = 0,8 min (ida e retorno)
       O tempo fixo será: tfixo = 2,5 min (c  15 m3 )
                                  3,0 min (c> 15 m3 )

       O tempo de ciclo será:

       - (TE + S2) – Tc = tfixo + (tVida + tAC/DES) + (tVret + tAC/DES) = 2,5/3,0 + tVida + 0,5 + tVret + 0,5 =
                                                                          = 3,5/4,0 + + tVida + tVret
       - (TP + S) – Tc = tfixo + tVida + tVret + tAC/DES = 2,5/3,0 + tV ida + tV ret + 0,5 =
                                                                          = 3,0/3,5 + + tVida + tVret
       Combinação de ciclos –

       a) - Número de motoscrapers / TE+S que podem ser atendidos por um pusher:

       NMS/TE+S = TMS/TE+S   .             , onde TPUS = t empurrar + t man = (1,5 a 2,0) + 0,5 = 2,0 a 2,5 min
                    TPUS                                                                (conforme o valor de c)

       Escolhe-se o pusher (unidade de tração auxiliar) de acordo com a capacidade de carga do
scraper, de modo que sua potência disponível na barra de tração permita uma relação da ordem de 10
a 12 HP/ m3 de carga.

       O pusher realiza seu serviço de duas formas distintas:
       - “em cadeia”- quando o corte se faz pràticamente em nível.

                         MS1



                          MS2

                                 MS3
                                                                                                27/41
       -   “em lançadeira”- quando o corte se realiza em declive.

                MS1

                       MS2

                                MS3


        b) - em se tratando de uma região de corte atendendo a duas de aterro (contíguas), o tempo de
ciclo do equipamento operando alternadamente entre um e outro aterro é menor (deduzir o tempo de
duas manobras) que a soma dos tempos de ciclo operando independentemente (executando primeiro
um aterro, e depois o outro).




                                 Tabela 4 – Características de Motoscrapers

Marca / modelo Cap. Cap.              Cap.    Potência RPM   Peso   % peso eixo %         peso
               Rasa Coroada           ton     HP             embarc motor         scraper
               m3   m3                                       ado    vazio carreg. vazio carreg
 Allis Chalmer-     11,4      15,2      20     312    2100      22      64       51      36     49
      260P
    CAT 621         10,7      15,3     20,8    300    2200     24,4     69       52      31     48
    CAT 631          16       22,9     32,8    400    1900      36      67       52      33     48
CAT 630 (2 eixos)    16       22,9     32,8    400    1900      37      44       38      33     48
    CAT 641         21,3      29,0     42,9    500    1900      46      66       52      34     48
CAT 650 (2 eixos)   24,4      33,5     47,5    500    1900      51      41       37      37     49
    CAT 657         24,4      33,5     47,5    500    1900     59,5     55       48      45     52
CAT 660 (2 eixos)   30,5      41,1     58,4    500    1900     54,5     40       37      39     50




                           Tabela 4 – Características de Motoscrapers - continuação
Marca / modelo                                       Velocidades (km/h)
                            1a        2a          3a        4a          5a        6a           ré
Allis Chalmer-260P          6,1      17,2       32,6       32,8       46,3         -           6,1
CAT 621                     5,1       9,3       11,7       15,8       21,1        28           8,8
CAT 631                     8,8       21         51          -           -         -           9,6
CAT 630 (2 eixos)          11,2      26,7        69          -           -         -          12,8
CAT 641                     7,8      19,5        48          -           -         -           8,9
CAT 650 (2 eixos)          11,3      26,8        64          -           -         -          11,8
CAT 657                     9,1      20,5        51          -           -         -           9,1
CAT 660 (2 eixos)          12,2      27,7        67          -           -         -          12,8
                                                                                                             28/41

       Exercícios

1) – Determinar as produtividades e os prazos para a execução dos serviços de um trator D-8 munido
   de lâmina buldozer, nas seguintes operações:

a) – escavar 5.000 m3 medidos no corte (terra comum) e descarregar em um botafora distante 60 m,
em declive, com desnível de 3 m em relação ao corte.
b) – transportar terra, em nível, para um aterro a 50 m que terá, após compactação, um volume de
6.000 m3.
        Dados: clâm = 6 m3 , Vida = 1a marcha e Vret = ré alta , tac/des = 0,5 min


                              vante                                                      ré
        1a                      2a                    3a                      baixa                 alta
      0 – 3,8                0 – 6,7               0 –10,4                   0 – 4,8              0 – 12,7

       Tabelas (TE)              Eop = 0,7    , fcor = 0,8   e fat = 0,72


a) – (considerar que não há perdas no caminho, pois continua escavando)

3m em 60 m  rampa de 5% , declive  acréscimo de 4 a 8 %  4 . 5 = 20%  1,20 m

lac/des = 0 + 3,8 . 1000 . 0,5 = 16 m (ida)
             2         60
lac/des = 0 + 12,7 . 1000 . 0,5 = 52 m (retorno)
             2           60
T = tida + tret = tac/des + t1a + tac/des + tre a = 0,5 + 60 – 16 . + 0,5 +    60 – 52 . = 1,8 min
                                                         3,8 .1000/60       12,7 . 1000/60

       Ph = 60 . 6 . 0,8 . 0,7 . 1,2 = 134 m3/h          PRAZO: 5.000 = 37 horas trabalhadas
                    1,8                                          134
b) -
50 m de distancia         perda de 5% a cada 30 m                   50 . 5 = 8,3 %  0,917
                                                                     30
T = tida + tret = tac/des + t1a + tac/des + tre a = 0,5 + 50 – 16 . + 0,5 +      50 – 52 . =
                                                         3,8 .1000/60         12,7 . 1000/60
         = 0,5 + 0,5 + 0,5 + 0 = 1,5 min

       Ph = 60 . 6 . 0,72 . 0,7 . 0,917 = 111 m3/h           PRAZO: 6.000 = 54 horas trabalhadas
                    1,5                                              111

2) – Dispõe-se de tres scrapers 463 F rebocados por trator D-8 PS e para realizar um aterro de
   240.000 m3 (argila úmida; esp = 1,77 t/m3), a uma distancia de transporte de 300 m. O caminho de
   serviço encontra-se com sulcos, pouca conservação.

        Considerar, na carga/descarga, a velocidade de 1a marcha, e a 3a marcha para velocidade
máxima de transporte. O prazo para a realização do serviço é de tres meses, 24 dias por mês, 8 horas
por dia.

       Dados:
       D-8            Pot = 270 HP         = 0,8 (0,8 a 0,9)         PTE = 22,6 ton          Eop = 0,8 (TE+S)

       D-8
                                                                                                      29/41
                            vante                                                     ré
        1a                    2a                    3a                  baixa                alta
      0 – 3,8              0 – 6,7               0 –10,4               0 – 4,8             0 – 12,7

       Scraper
                   Capacidade “c”                           Peso vazio
    Rasa (m3)        Coroada (m3)          Em ton             (ton)
       16                 21,5              29,7              16,4

       Verificar se o número de unidades atende ao prazo; em caso negativo, determinar o número de
horas extras/dia para o atendimento ao prazo.

Tac/des = 0,5 min
Tfixo = 3,0 min (pois c>15 m3)

Tabelas (TE)         Rrol/TE = 55 kg/ton (40 a 55) , Rrol/SC = 40 kg/ton (35 a 50)
                       = 0,7 , fcor = 0,7 , fat = 0,63
Solução

- sentido IDA (carregado) –

verificar se a unidade pode atuar com a capacidade coroada: 21,5.0,7.1,77 = 26,64 < 29,7 ton  O.K.
logo, PSC = 16,4 + 26,64 = 43,04 ton

FTE + FSC = PTE.. (Rrol/TE + Rrampa + Ri) + PSC . (Rrol/SC + Rrampa + Ri) < ET < A
22,6.(55 +0 + 0) + 43,04.(40 + 0 + 0) = 2.970 kg < 273,8 . 270. 0,8 < 22.600 . 0,7 = 15.800 kg
                                                                  V
3,74 < V < 21,3 km/h  V = 10,4 km/h
lac/des = V +V1a .tac/des = 10,4 + 3,8 . 1000 . 0,5 = 59,2  60 m
               2                    2      60
lV ida = ltot – lac/des = 300 – 60 = 240 m
tV ida = 240 . 60 = 1,4 min
           10,4 1000
tida = 1,4 + 0,5 = 1,9 min

- sentido RETORNO (vazio) –

FTE + FSC = PTE.. (Rrol/TE + Rrampa + Ri) + PSC . (Rrol/SC + Rrampa + Ri) < ET < A
22,6.(55 +0 + 0) + 16,4.(40 + 0 + 0) = 1.896 kg < 273,8 . 270. 0,8 < 22.600 . 0,7 = 15.800 kg
                                                                  V
V < 31,2 km/h  V = 10,4 km/h
       21,3 km/h
lac/des = V +V1a .tac/des = 10,4 + 3,8 . 1000 . 0,5 = 59,2  60 m
               2                    2      60
lV ret = ltot – lac/des = 300 – 60 = 240 m
tV ret = 240 . 60 = 1,4 min
           10,4 1000
tret = 1,4 + 0,5 = 1,9 min
T = 3,0 + 1,9 + 1,9 = 6,8 min

Obs – o material (240.000 m3) é medido no aterro, logo, é necessário usar o fator de conversão de
solos para aterro.

Ph = 60 . 21,5 . 0,63 . 0,8 = 95,6 m3/h
           6,8
                                                                                                      30/41

Prazo:           volume total (m3)              =      240.000       . = 4,36 meses > 3 meses
       no de unids. . Ph . horas/dia . dias/mês    3 . 95,6 . 8 . 24
logo, não é possivel terminar o serviço no prazo estipulado.

Número de horas extras diárias necessárias, com a mesma patrulha:
       240.000         .= 3        HE = 11,62 – 8 = 3,6  4 horas extras / dia
3 . 95,6 . (8+HE) . 24

3) – Dispõe-se de Motoscrapers CAT 631 e um pusher, cujas características são listadas a seguir,
para a terraplenagem do trecho abaixo no prazo de 2 meses (20 dias/mês, 10 horas/dia).




Condições locais: material – argila ( = 1,6 ton/m3)
                 caminho de serviço com sulcos, conservação precária
                 rampa – i = 3% (corte  aterro1 )
                            - 4% (corte  aterro2 )
Adotar, por precaução, a velocidade máxima de 40 km/h.
Outros dados:

MS CAT631 (NMS = ?)                                Pot = 400 HP                     PMS (vazio) = 35 ton
C = 16 m3 (rasa), 22,9 m3 (coroada), 31,4 ton
tAC/DES = 0,5 min (ida + retorno) , tfixo = 3,0 min (c > 15 m3)

                       Vmarcha                                       % de peso no eixo
      a            a              a
    1             2              3           ré              Eixo motor           Eixo do scraper
                                                         vazio     carregado    vazio      carregado
    8,8           21             51          9,6          67           52         33           48

PUSHER (NPUS = 1)                                  Pot = 270 HP                     PSC (vazio) = 22,6 ton
       TPUS = 2,5 min (c > 15 m3)

Tabelas        = 0,8 a 0,9 , MS = 0,5 (0,4 a 0,5) , TE = 0,7 ,      Eop MS = 0,7
               fc = 0,7 , fa = 0,63 ,       R rol MS = 35 a 50 kg/ton , R rol TE ( pus ) = 40 a 55 kg/ton

a) - Qual o número de motoscrapers necessários ao atendimento do prazo? Considerar, no tempo de
ciclo, o motoscraper alternando a ida ora ao aterro1 ora ao aterro2. Dada essa situação, verificar se o
pusher atende ao número de motoscrapers indicado.

b) - Idem, considerando tempos de ciclo independentes (um conjunto para cada aterro).

Solução
a) -
- sentido IDA (carregado) –

- verificação (se o MS pode atuar com a capacidade coroada):
        22,9.0,7.1,6 = 25,6 ton < 31,4 ton  O.K.  PMS = 35 + 25,6 = 60,6 ton
                                                                                                       31/41
- A = Pm .  = 0,52 . 60.600 . 0,5 = 15.800 kg (MS)
                 22.600 . 0,7 = 16.100 kg (TE/PUS)
- PMS . (Rrol + 10 . i1 + 0) = 60,6 . (40 – 10 . 3) = 606 kg    273,8 . 400 . 0,8  15.800 kg   (aterro1)
                                                                         Vi1
5,6  Vi1  145 km/h  Vi1 = 40 km/h

                      273,8 . 400 . 0,8  15.800 kg
60,6 (40 - 10 . 4) = 0                                          (aterro2)
                              Vi2
5,6  Vi2    Vi2 = 40 km/h

ti 1 = (58 – 25) . 20 . 60 = 1,0 min
            40          1.000
ti 2 = (125 - 58) . 20 . 60 = 2,0 min
            40           1.000

- sentido RETORNO (vazio) –

- A = Pm .  = 0,67 . 35.000 . 0,5 = 12.000 kg (MS)
                22,6 . 0,7 = 16.100 kg (TE/PUS)
35 . (40 + 10 . 3) = 2.450 kg  273,8 . 400 . 0,8  15.800 kg            (aterro1)
                                            Vr1
5,6  Vr1  36 km/h  Vr1 = 36 km/h

                           273,8 . 400 . 0,8  15.800 kg
35 . (40 + 10 . 4) = 2.800 kg                                          (aterro2)
                                Vr2
5,6  Vr2  31 km/h  Vr2 = 31 km/h

tr 1 = (58 – 25) . 20 . 60 = 1,1 min
            36          1.000
tr 2 = (125 - 58) . 20 . 60 = 2,6 min
            31           1.000

TMS = ESC/CAR + ida1 + DESC + MAN + ret1 + ESC/CAR + ida2 + DESC + MAN + ret2 =
    = 2,0 + ida1 + 0,2 + 0,4 + ret1 + 2,0 + ida2 + 0,2 + 0,4 + ret2 =
    = (2 . 3,0 – 2 . 0,4) + (1,0 + 1,1 + 0,5) + (2,0 + 2,6 + 0,5) = 5,2 + 2,6 + 5,1 = 12,9 min

Ph = 60 . 22,9 . 0,63 . = 106,46 m3/ h
           12,9
Vtot = NMS . PMS . Nh/dia . Nd/mês . Nmês
NMS =        90.000       . = 1,4           NMS = 2
        106,46.10.20.3

NMSPUS = 12,9 . = 5,16 > 2          O.K., o pusher atende às duas unidades.
          2,5

b) – TMS = ESC/CAR + ida1 + DESC + MAN + ret1 + MAN = 3,0 + tV ida + tV ret + 0,5
           - aterro1 -
TMS 1 = 3,5 + 1,0 + 1,1 = 5,6 min
Ph = 60 . 22,9 . 0,63 = 154,58 m3/ h
           5,6
NMS =        36.000    . = 0,39     NMS = 1
       154,58.10.20.3

NMSPUS = 5,6 . = 2,24 > 1         O.K., o pusher atende à unidade.
                                                                                                32/41
              2,5
           - aterro2 -
TMS 2 = 3,5 + 2,0 + 2,6 = 8,1 min
Ph = 60 . 22,9 . 0,63 = 106,87 m3/ h
           8,1
NMS =        54.000    . = 0,84         NMS = 1
       106,87.10.20.3

NMSPUS = 8,1 . = 3,24 > 1     O.K., o pusher atende à unidade.
         2,5


       III.2.4.8 – ESCAVO-ELEVADORAS CARREGADORAS – (EEC)

        São máquinas autopropelidas, sobre esteiras ou pneus, usadas na escavação em geral para o
carregamento em unidades de transporte (as quais realizam o transporte ao longo de grandes
distancias, em geral superiores a 1,4 km, até o local de destino). As unidades de transporte, por sua
vez, devem posicionar-se dos dois lados das UEC e ter, de preferência, mesma capacidade de modo a
reduzir ao mínimo o tempo de espera entre carregamentos.

       Dividem-se, conforme o tipo de atuação - através de manobras (ECF) ou por simples giro da
lança (ESC) – em:


 ESCAVADEIRAS (ESC)

       São máquinas autopropelidas, sobre esteiras ou pneus, ou montadas em caminhões, com
todos os órgãos necessários para operar seus implementos frontais na escavação em geral,
possuindo ângulo de giro da lança de até 3600 em torno do eixo vertical.
       Conforme o implemento usado, classificam-se em:
a) – Pá mecânica (SHOVEL) – escavadeira composta de uma lança e um braço a ela acoplado,
ambos articulados, possuindo na extremidade do braço uma caçamba com o fundo móvel para a
escavação em qualquer tipo de solo (exceto rocha) em cortes altos.




b) – Caçamba de arrasto (DRAGLINE) - escavadeira composta de uma lança articulada e cabos a
ela acoplados, possuindo em sua extremidade uma caçamba para a escavação “por arrasto” (do ponto
mais baixo, para cima). É usada na dragagem de rios e canais; é também indicada na formação de
depósitos.
                                                                                                     33/41
c) – Caçamba de mandíbula (CLAMSHELL) - escavadeira composta de uma lança articulada e
cabos a ela acoplados, possuindo em sua extremidade uma caçamba para a escavação “pela ação do
peso da caçamba” de material (preferencialmente solto).




d) – Pá invertida (RETROESCAVADEIRA) - escavadeira composta de uma lança segmentada e um
braço a ela acoplado, ambos articulados, possuindo na extremidade do braço uma caçamba para a
escavação “ de cima para baixo”, da posição inicial em direção à escavadeira durante a escavação,
levantando a caçamba na vertical, e efetuando o giro (na horizontal) até a posição onde se está a
unidade de transporte.




       No cálculo da produtividade das escavadeiras, deve-se levar em conta tres fatores
fundamentais:
- Tipo de material a ser escavado (1a, 2a ou 3a categoria  solto, medianamente compacto ou
duro/consolidado ) -

- Altura ou profundidade de corte (hcor) – existe um valor (hót) de altura / profundidade de corte, obtido
a partir de uma determinada força aplicada na caçamba, com o qual se obtém o máximo de volume
escavado, pois de outra forma a produtividade do equipamento é menor.

        Assim: se h < hót , será necessário um número maior de passadas para encher a caçamba
(aumentando o tESC e, portanto aumentando o Tc e diminuindo a Ph ); se h > hót , será necessário
deixar cair o excesso de material, que terá que ser posteriormente recolhido, reduzir a espessura de
penetração na próxima operação, levando também a uma redução da produtividade.

As tabelas a seguir indicam as alturas ótimas de corte e respectivas produtividades, em função do tipo
(grau de consolidação) do material e da capacidade de carga da caçamba.

hót / Phót ( m / m3 ) - SHOVEL

            Material                          Capacidade de carga (cuyd – jarda cúbica)
   classificação       k (*)        1/2        3/4        1         1 1/2          2             2 1/2
   Solto (areia)       0,95        1,19       1,62      1,83         2,13         2,47           2,56
                                   39,4       49,2      65,3         98,5        131,0           147,5
Médio (argila seca)    0,85        2,14       2,44      2,75         3,26         3,72           4,06
                                   22,8       30,1      40,9         61,5         82,0           93,0
Duro (consolidado)     0,75        1,74       2,44      2,75         3,26         3,72           4,06
                                   15,1       20,8      27,8         41,6         55,6           69,3

hót / Phót ( m / m3 ) - DRAGLINE

           Material                           Capacidade de carga (cuyd – jarda cúbica)
                                                                                                                34/41
    classificação            k (*)        1/2         3/4          1          1 1/2              2           2 1/2
    Solto (areia)            0,95        1,68        1,83         2,01        2,26              2,44         2,59
                                         29,5        40,1         49,1        73,8              83,8         105,0
Médio (argila seca)          0,85        2,44        2,66         2,84        3,26              3,60         3,75
                                         17,1        23,6         29,2        43,8              49,6         60,2
Duro (consolidado)           0,75        2,44        2,66         2,84        3,26              3,60         3,75
                                         12,1        16,9         20,7        31,0              36,1         44,0

(*) – quando a unidade apenas carrega, o fator de eficiência da caçamba k é igual a 1 (atua como o
ECF).

- Ângulo de giro () – é o ângulo horizontal entre as posições de término de carga e descarga (na
unidade de transporte), e retorno sem carga, normalmente igual a 900.

       A produtividade é afetada pelo ângulo de giro, uma vez que o tempo de ciclo ( compreende as
operações de carga, ida com carga até o ponto de descarga, e retorno sem carga) depende de seu
valor.

       A tabela a seguir indica valores de tempo de ciclo, considerando  = 900, para diferentes
materiais e capacidades de carga.




Tc (seg.) -  = 900
  Capacidade de carga                            SHOVEL                                  DRAGLINE
    (cuyd)      (m3)             terreno fácil     terreno     terreno   terreno fácil     terreno       terreno
                                    (solto)         médio        duro       (solto)         médio          duro
      1/2            0,382            15              18          24          20              24            30
      3/4            0,574            18              20          26          22              26            32
       1             0,765            18              20          26          24              28            35
     1 1/2           1,150            18              20          26          24              28            35
       2             1,535            18              20          26          28              33            40
     1 1/2           1,915            20              22          28          28              34            41

       Considerando que, na prática,   900, deve-se aplicar os seguintes fatores de correção da
produtividade (fprod ), conforme tabelas abaixo, para cada tipo de escavadeira (SHOVEL ou
DRAGLINE), e diferentes porcentagens de altura / profundidade de corte em relação à ótima ( h / hót )%
.

f prod   -     SHOVEL

         h/hót (%)                                    Ângulo de giro  (graus)
                         45              60          75         90          120          150          180
               40       0,93            0,89        0,85       0,80         0,72         0,65         0,59
               60       1,10            1,03        0,96       0,91         0,81         0,73         0,66
               80       1,22            1,12        1,04       0,98         0,86         0,77         0,69
         100         1,26            1,16        1,07       1,00         0,88         0,79         0,71
         120         1,20            1,11        1,03       0,97         0,90         0,77         0,70
         140         1,12            1,04        0,97       0,91         0,81         0,77         0,66
         160         1,03            0,96        0,90       0,85         0,75         0,67         0,67

f prod   -     DRAGLINE
                                                                                                            35/41
        h/hót (%)                                       Ângulo de giro  (graus)
                          45             60            75         90          120        150       180
            40           1,08           1,02          0,97       0,93        0,85        0,78      0,72
            60           1,13           1,06          1,01       0,97        0,89        0,80      0,74
            80           1,17           1,09          1,04       0,99        0,90        0,82      0,76
           100           1,19           1,11          1,05       1,00        0,91        0,83      0,77
           120           1,17           1,09          1,03       0,98        0,86        0,82      0,76
           140           1,14           1,06          1,00       0,96        0,88        0,81      0,75
           160           1,10           1,02          0,97       0,93        0,85        0,79      0,73

Teremos, então:
Ph = (q . f solos . k .Nc ) . fprod       , Nc = 3.600 . Eop (número de ciclos / hora)    , Tc (seg.)
                                                  Tc (h ót)                               Eop = 0,5 (ESC)
ou Ph = Ph ót . f prod
      O prazo será:
Nh = Vtot . (horas)
       Ph

 ESCAVO – CARREGADOR FRONTAL (ECF) -

         São máquinas autopropelidas, sobre esteiras ou pneus, com uma caçamba frontal articulada
para permitir sua elevação na escavação em geral, carga, transporte a curta distancia e descarga de
solos e outros materiais. São muito utilizadas em centrais de concreto e usinas de asfalto abastecendo
silos. . A tabela abaixo fornece as características principais dessas máquinas.

       As unidades sobre pneus operam normalmente como carregadeiras (k = 1), enquanto tratores
de lâmina fazem a escavação e formam “montes” para as primeiras.

          Modelo                      Sistema de tração          Potência (HP)      q - capac. caçamba (cuyd)
           920                              pneus                     80                       1 1/2
           944                              pneus                    105                         2
           966                              pneus                    150                         3
           988                              pneus                    300                       5 1/2
           933                             esteiras                   60                       1 1/4
           955                             esteiras                  115                       1 3/4
           977                             esteiras                  170                       2 1/2

O tempo de carga varia com o sistema de tração; o ECF movimenta a máquina “em V”, de modo
diferente para cada sistema, entre as posições de carregamento e descarga.
ECF / EST                                           ECF / PNEU




       Considerar, no cálculo da produtividade do ECF, uma eficiência de 70% (Eop = 0,7).
       As tabelas a seguir dão os valores dos tempos de ciclo e das produtividades, de acordo com a
potência da máquina.

         ECF – esteira -                       Tc ( min )   e    P h ( m3 / h )
                                                                                                36/41
Potência (HP)                                       150                    100            60
Capac. carga (m3)                                   1,91                   1,34          0,86
t fixo (car,mud.mar.,ret,desc) (min)                0,25                   0,15          0,35
t man (2 x 4,6m, V2a m) (min)                       0,11                   0,11          0,16
t man (2 x 4,6m, V2a ré) (min)                      0,08                   0,08          0,10
Tc (min)                                            0,61                   0,44          0,44
Nciclos / h                                          95                     95            69
                      fc = 0,7                      127                     90            36
Ph (m3/h)             fc = 0,8                       90                    102           115
                      fc = 0,9                       36                     41            46

        ECF – pneus -                  Tc ( min )    e     Ph ( m3 / h )

 Potência (HP)                                   205                    130               105
 Capac. carga (m3)                               2,10                  1,53               0,96
 t fixo (car,mud.mar.,desc,ac/des) (min)          0,2                  0,15               0,35
 t man (ida 4,6m curva, V1a ré) (min)           0,045                  0,045             0,045
 t man (ida 3,0m, V1a m) (min)                  0,030                  0,030             0,030
 t man (ret 3,0m, V1a ré) (min)                 0,026                  0,025             0,023
 t man (ret 4,6m curva, V1a m) (min)            0,039                  0,037             0,034
 Tc (min)                                       0,340                  0,337             0,332
 Nciclos / h
                       fc = 0,7                  182                    134                85
 Ph (m3/h)             fc = 0,8                  207                    152               172
                       fc = 0,9                   85                    97                109
          O ciclo completo do movimento de terra envolve tanto as unidades que escavam e/ou carregam
quanto as que transportam e descarregam o material, de modo que é muito importante observar-se
sua interdependência, observando-se:
- a produtividade da unidade que escava e carrega,
- a produtividade e o número de unidades de transporte,
de modo a obter-se uma vazão constante do material escavado, um “sincronismo” perfeito entre essas
operações. Ora, não adianta, por exemplo, ter-se uma escavadeira de grande porte e caminhões de
pouca capacidade de carga, insuficientes para atende-la.

        O tempo de ciclo total será:
Tc =     1 . . ( tESC/CAR )EEC + 1 . . ( tida + tDESC + tMAN + tret + tMAN )
       Eop EEC                   Eop UT

        Exercícios

1) – Uma empresa construtora deve executar um corte de 4.500 m3, em argila seca, com uma
escavadeira tipo SHOVEL (3/4 cuyd).

      Determinar a produtividade do equipamento e o tempo necessário para a execução do serviço.
Condições locais:  = 600 e hcor = 2,00 m.

Solução
Tabelas  fc = 0,7 (argila)        , k = 0,85 (terreno médio)     , q = 0,574 m3
Eop (ESC) = 0,5

Tabelas  h ót = 2,44 m e P hót = 30,1 m3/h (SHOVEL, argila, q )
100 . h = 82,5 %  80 %
  hót
Tabela  f cor = 1,12 (SHOVEL, , h / h ót )
                                                                                                        37/41

Duas formas de calcular Ph :
Ph = Phót .fcor = 30,1 . 1,12 = 33,6 m3/h

Tabela  T = 20 s (SHOVEL, terreno médio, q )
Ph = q . fc . k . 3.600 . Eop . fcor = 0,574 . 0,7 . 0,85 . 3.600 . 0,5 . 1,12 = 30,74 . 1,12  33,6 m3/h
                      Tc                                        20


       III.2.4.9 – ESCAVO - ELEVADORAS –

        São máquinas autopropelidas (quando a unidade de tração integra as mesmas) ou não
(rebocadas por um ou dois tratores), dotadas de um sistema elevatório contínuo que recebe o material,
que deve ser de baixa consistência e estar razoavelmente limpo (não conter raízes), já escavado por
uma ferramenta de ataque que opera enquanto o conjunto se desloca e recolhido por um órgão de
recolhimento de material, e o descarrega lateralmente (formando uma “leira” paralela à direção do
deslocamento da máquina) ou em unidades de transporte, com as quais deve ter um sincronismo
perfeito.

       Sua produtividade depende, portanto, da potência da máquina que está escavando, do tipo do
material escavado e das condições do clima, da extensão do corte e da capacidade das UT (quando
for o caso). Pode atingir, em condições normais, em conjunto com UT com capacidade de pelo
menos10 m3 (com um mínimo de paralisações), a produtividade de 2.000 m3/h.



        III.2.4.10 – MOTONIVELADORAS (MNIV)–

        São máquinas autopropelidas, dotadas de uma lâmina de comprimento maior que a altura, e
componentes que a sustentam e a posicionam de várias maneiras, permitindo seu uso para diversas
finalidades ( espalhamento de material, acabamento e nivelamento de superfícies e taludes, execução
de taludes de pequena altura e valetas de pequena profundidade).
        São equipadas com escarificador na frente da lâmina, para o afrouxamento de solos de maior
compacidade. São muito versáteis, e atuam de modo geral em serviços leves, tais como:

- espalhamento de material nos aterros (o número de passadas depende da “altura” dos montes
formados pela descarga das UT, altura essa que depende da velocidade das mesmas durante a
referida operação),
- acabamento da camada final da terraplenagem (correção das imperfeições da superfície),
- valetamento (em “v”),
- raspagem (escavação, nos cortes, da última camada de terra, para atingir o nível da plataforma de
terraplenagem; executa-se cortes com espessura de 10 a 20 cm por passada, até um valor total menor
que a cortada pelo trator; trata-se, portanto de um serviço de precisão),
- taludamento (acabamento de sua superfície após a passagem do trator de lâmina, e taludamento de
cortes baixos),
- enchimento de valas nas quais se assentam obras de arte correntes,
- construção de caminhos de serviço,
- conservação de estradas de terra.

        A velocidade de transporte no retorno (Vret ) depende da distancia percorrida:
- distancias até 300 m – retorno “em ré”
- distancias > 300 m – retorno em marcha “a vante”, após a realização das seguintes manobras:
                                                                                                       38/41




        A produção horária é dada por:

Ph = Vméd . l útil . Eop   (m2/h), sendo
           n pas

Vméd =  d =  d = n tot . d = ntot =            n tot            .,
       t     d/V  d/V       1/V   n1/V1 + n2/V2 + ... + nn/Vn

ntot – no total de passadas / lado (semi-plataforma), considerando as todas as operações envolvidas
n1 a n – no de passadas/operação

lútil = llâm . cos 
Eop = 0,6
Npas = 2 . ntot – no de passadas na plataforma




Na tabela abaixo estão indicadas as velocidades de marcha normalmente usadas nas diversas
operações.
                 Serviço / operação            Vmar (km/h)
                 espalhamento, acabamento      2a- 4a
                 Conservação                   3a – 5a
                 Raspagem, valetamento         1a ou 2a
                 taludamento                   1a

     Tempo necessário para realizar o serviço:
T = npas . d  , sendo d – distancia do curso / passada
   Vméd . Eop

        A seguir, tabela com as características principais de algumas motoniveladoras.

Potênci      velocidade (km/h)                                   V      dim. lâmina   escarificador
a       RPM vante                                  ré            vant   com larg.     no de espaço
HP                                                               e      p.     (m)    dente entre
             1a    2a     3a         4a     5a     baixa alta    6a     (m)           s       dentes
100     2100 3,7 5,5      8,8        12,6   18,8   5,9    9,3    29,0   3,60 0,60       11     0,12
115     2000 3,9 5,9      9,1        14,1   20,5   6,6    22,0   32,0   3,60 0,60       11     0,12
150     2000 0-5,1 0-11,6 0-28       -      -      as mesmas     -      3,90 0,68       17     0,11
225     1900 0-9,0 0-20 0-50         -      -      p/ vante      -      4,20 0,78       11       -

Exercícios

1) – Pretende-se construir um caminho de serviço com 1.000 m de extensão, para o acesso a uma
   ocorrência de solo. A plataforma de corte não acabada (antes da execução das sarjetas em “V” )
   tem 10,20 m, sendo uma via de mão dupla, com uma pista de 14,00 m e sarjetas de 1,60 m, cada
                                                                                                    39/41
   uma. Considerando que o serviço será feito por uma MNIV de 115 HP e os dados abaixo, qual a
   produtividade da mesma e o tempo necessário para a sua realização ?
Dados:
Noper / lado (semi-plataforma) = 9

  Vmarcha    1a            2a           3a          4a            5a         6a            lc (m)
  (km/h)     3,9           5,9          9,1         14,1          20,5       32,0          3,60

Sequência das operações                            

Operação    RASP     RASP        RASP        TOMB   RASP     TALUD       TOMB       ACAB       ACAB
Vmar        2a       1a          1a          2a     1a       1a          2a         3a         3a

Vm =         9     =         9          = 5,1 km/h
        4 + 3 + 2    1,02 + 0,51 + 0,22
       3,9 5,9 9,1

Ph = 5.100 . (2 . 3,50) . 0,6 = 1.200 m3/h
             (2 + 9)

T=      18 . 1.000 = 6 h
     5,1 . 1000 . 0,6




       III.2.4.11 – VALETADEIRAS -

       São máquinas usadas para a abertura de valas (seção retangular, em geral). Possuem
elementos (caçambas denominadas alcatruzes) para a escavação contínua do material à medida em
que se deslocam, os quais são elevados por uma esteira / correia transportadora e descarregados
paralelamente à vala.
       A tabela a seguir apresenta as características de valetadeira com lança inclinada.

Potência (HP)                       52                               80
RPM                                 2.000                            1.650
Profundidade da vala (m)            1,50                             4,50
Largura da vala (m)                 0,15 a 0,45                      0,45 a 0,90
Velocidade da caçamba (m/min)       10 a 65                          27 a 67
Velocidade de trabalho              1a       2a     3a      4a       1a          2a         3a
da máquina (km/h)                   0,7      1,4    2,6     4,0      1,6         2,9        4,0
Peso (ton)                          3,1                              11,3
Correia transportadora (pol)        12                               24


       III.2.4.12 – UNIDADES DE TRANSPORTE (UT) -

        São máquinas usadas para o transporte de terra, blocos de rocha (dmt > 100 m) e materiais em
geral a longas distancias. São elas:

a) - Caminhões – conforme o porte, são classificados em:
- médio porte – são dotados de dois eixos simples,
- porte pesado – são dotados de três eixos simples, ou um simples e um tandem,
- “fora de estrada”- sua carga por eixo excede a máxima permitida para trafegar em rodovias.
                                                                                                                       40/41
       Os dois primeiros possuem alta flexibilidade, maior facilidade de manobras, maiores
velocidades e menor perda na produção (em caso de parada para eventuais reparos). Os terceiros
tem grande capacidade de carga, de modo que é possível reduzir o número de unidades operando
(menos motoristas, menor tempo de parada para manutenção), e também o tempo de espera das
unidades que escavam e carregam.
       Conforme o movimento da caçamba, são “em caixa fixa” (serviços posteriores à terraplenagem)
e “basculantes”( transporte de material escavado).

b) – Vagonetas e vagões –
        As primeiras possuem menor capacidade e podem ser rebocadas:
- por tratores de esteiras – rebocam até 3 unidades, com descarga lateral; são usadas no transporte
de material escavado em cortes estreitos,
- por locomotivas (em vias com B = 0,60 ou 1,00 m) - rebocam até 20 unidades, com descarga lateral;
são usadas para distancias de transporte acima de 1 km.

      Os segundos possuem maior capacidade, sendo dotados de rodas (com ou 2 eixos), são
rebocáveis, com descarga lateral, traseira ou inferior (com maior produtividade nesse caso). Possuem
bàsicamente as mesmas vantagens dos caminhões fora de estrada.

c) – Carretas -
        São os reboques e os semi-reboques; são constituídas por plataformas montadas sobre pneus,
rebocadas por uma unidade de tração, e são normalmente usadas para o transporte de máquinas para
o local de trabalho (distancias superiores a 3 km).



d) – Carros – pipa -
       Consistem em um tanque (cisterna) equipado com bomba, acoplado a uma unidade de tração;
são usados para várias finalidades na obra (abastecimento, molhar o aterro para a compactação, etc).

        A produtividade (m3/h) de uma UT é obtida por:

Ph = Q . f solos . n v        , onde: - Q – capacidade da caçamba (m3)
                                        - nv = 60 . Eop - no de viagens/h , sendo Eop = 0,7 (0,8 p/ tanque)
                                                  Tc                                       Tc – tempo de ciclo (min)
Tc = tcar + t ida + t ret + t man. p/ car + t desc = n caç ESC . T ESC + dida + dret + 2,0 + 1,0
                                                                         Vida Vret
onde n caç ESC =          Q             , sendo Q e q ESC – m3, e k ESC – fator de eficiência da/do ESC/ECF
                   q ESC . k ESC

        O número de caminhões necessários para atender a uma escavadeira / um ECF será:

n cam = t car + t transp = 1 + t car .
            t transp          t transp



        III.2.4.13 – ESCARIFICADOR –

       É um implemento, acionado por comando hidráulico, usado para desagregar/afrouxar solos e
outros materiais, e também para remover raízes de árvores. Pode ser ajustado à máquina na frente,
no centro (abaixo) ou atrás (mais usado).
                                                                                                          41/41
       Podem ter um (central), dois (laterais) ou três dentes, conforme o grau de compacidade do
material – quanto mais compacto, menor o número de dentes (maior concentração dos esforços em
menor área, para a mesma profundidade de escarificação).

        A produtividade (m2/h) é dada por:

Ph = 1000 .V . l útil . Eop      onde: - V – velocidade da máquina (km/h)
           n pas                      - l útil – largura útil do escarificador (m)
                                      - Eop = 0,8
                                      - n pas = número de passadas

        Tempo necessário para executar o serviço (horas):

T = n pas . d                     onde: - d = distancia percorrida (km)
    V . Eop

Na tabela a seguir estão indicadas as principais características de alguns modelos de escarificadores:

Pot máq. (HP)       Pmáq (ton)           Pesc (ton)         no de dentes        lútil (m)   prof. escarif. (m)
140                 10,5                 1,5                3                   2,18        0,41
170                 16,0                 2,1                3                   1,98        0,53
270                 22,6                 3,5                3                   2,23        0,63


        III.2.4.14 – COMPACTADORES –

        São implementos, autopropelidos ou rebocados, usados para fornecer energia de
compactação, com ou sem sistema de vibração, ou ainda por impacto.
        No primeiro caso, dispõem de órgãos para produzir vibrações (a frequências > 400 cpm) e,
assim, gerar energia de compactação. No segundo, seu próprio peso serve para produzir energia de
compactação. Em qualquer dos dois primeiros casos, podem ser dos tipos:
- rolos lisos – constituídos por um, dois ou três cilindros em série; são usados em qualquer tipo de
solo (tanto na construção da infra como na superestrutura), porém com baixa produtividade,

- rolos de patas (pé de carneiro) - constituídos por um (central) ou dois (laterais) cilindros em série,
em cuja superfície existem ressaltos de seção retangular (25 a 50 cm 2), circular ou elíptica para
aumentar a profundidade de compactação; são usados em solos coesivos, com boa produtividade
(bastam 10 a 12 passadas para compactar camadas de até 20 cm de espessura),

- rolos de pneus - constituídos por um ou mais “conjuntos de pneus”, os quais penetram no solo em
forma de cunha; são usados em solos soltos / não coesivos (com 6 a 8 passadas para compactar
camadas de até 10 cm de espessura).

       No terceiro caso são comumente chamados de “sapos”, e dispõem de órgãos para produzir
impactos (a frequências < 400 cpm) ) e, assim, gerar energia de compactação. São usdaos para
compactar solos de aterros próximos de obras de arte, onde os outros tipos teriam dificuldades de
atuar por falta de espaço; produtividade limitada a 250 a 300 m3/dia.


        A produtividade (m3/h) é dada por:

Ph = 1.000 .V . h comp . l útil . Eoponde: - V – velocidade (km/h)
                 npas                      - hcomp = h esp . f solos – espessura de compactação (m)
                                           - l útil = l rolo – 0,30 – largura útil (m), descontada da
superposição de duas passadas consecutivas
                                 42/41
- Eop = 0,8
   - npas – número de passadas

								
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