UFBA - Aula 10 - Classificação dos Equipamentos de Terraplenagem

UFBA - Escol Escola a Politécnica Politécnica - Depart Departament amento o de Transportes Transportes Disciplina Discip lina ENG305 – CONSTRU CONSTRUÇÃO ÇÃO DE ESTRADAS - Prof a Denise Ribeiro Equipamentos de Terraplenagem

Equipamentos de Terraplenagem

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INTRODU Ç ÇÃO ÃO • Há na constr construçã uçãoo civil civil uma uma diversi diversidade dade de equipa equipame mentos ntos capaze capazess de atuar na terraplenagem.

• Algun Algunss dess desses es equi equipa pame ment ntos os têm têm a cap capaci acida dade de de pode poderr executar serviços semelhantes, porém com rendimentos e custos distintos.

• Há necessi necessidade dade de se conhece conhecerr aass poten potencial cialidad idades es e limi limitaç tações ões dessas máquinas para se viabilizar um bom planejamento dos serviços com movimento de terras.

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INTRODU Ç ÇÃO ÃO • Há na constr construçã uçãoo civil civil uma uma diversi diversidade dade de equipa equipame mentos ntos capaze capazess de atuar na terraplenagem.

• Algun Algunss dess desses es equi equipa pame ment ntos os têm têm a cap capaci acida dade de de pode poderr executar serviços semelhantes, porém com rendimentos e custos distintos.

• Há necessi necessidade dade de se conhece conhecerr aass poten potencial cialidad idades es e limi limitaç tações ões dessas máquinas para se viabilizar um bom planejamento dos serviços com movimento de terras.

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INTRODUÇÃO • AS MÁQUINAS DE TERRAPLENAGEM: - Estão Estão em contínu contínuoo processo processo aprimoramento aprimoramento tecnológico; e - Com elevad elevadoo valor valor de merca mercado, do, exigindo operadores bem treinados.

Ex: visão interna da cabine de um trator

→

de

UFBA - Escola Politécnica - Departamento de Transportes Disciplina ENG305 – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS - Prof a Denise Ribeiro Equipamentos de Terraplenagem

• Classificação dos equipamentos de terraplenagem • Norma Técnica - ABNT, 1968 – P-TB-51 - classificação e terminologia de máquinas rodoviárias. • Esta norma substitui a P-NB-103/1962. • Conteúdo da P-TB-51 : Parte 1 - equipamentos e máquinas para terraplenagem. Parte 2 - equipamentos e máquinas para compactação.

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CLASSIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS a) Unidades de tração (tratores); b) Unidades escavo-empurradoras; c) Unidades escavo-transportadoras; d) Unidades escavo-carregadoras; e) Unidades aplainadoras; f) Unidades de transporte; g) Unidades compactadoras; e h) Unidades escavo-elevadoras.

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DESCRIÇÃO DOS EQUIPAMENTOS a) UNIDADES DE TRAÇÃO OU TRATORES • Representa a máquina matriz da terraplenagem.

• TRATOR – Unidade autônoma. Executa a tração ou empurra outros equipamentos para o aumento da tração de carga ou realiza atividades que não exijam o transporte de terras. Pode receber diversos implementos destinados a diferentes tarefas.

• Todos os equipamentos à nossa disposição, são tratores devidamente modificados ou adaptados.

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a) Unidades de Tra ç ção ã o ou Tratores

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CARACTERÍSTICAS DOS TRATORES a) Esforço Trator: É a força que o trator possui na barra de tração ( no caso de esteiras) ou nas rodas motrizes ( no caso de tratores de rodas) para executar as funções de rebocar ou de empurrar outros equipamentos ou implementos; b) Velocidade: É a velocidade de deslocamento da máquina que depende, sobretudo, do dispositivo de montagem, sobre esteiras ou sobre rodas; c) Aderência: É a maior ou menor capacidade do trator de deslocar-se sobre os diversos terrenos ou superfícies revestidas, sem haver o patinamento da esteira ( ou dos pneus) sobre o solo ( ou revestimento) que o suporta; d) Flutuação: É a característica que permite ao trator deslocar-se sobre terrenos de baixa capacidade de suporte, sem haver o afundamento excessivo da esteira, ou dos pneus, na superfície que o sustenta; e) Balanceamento: É a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de uma boa distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena altura do chão, dando-lhe boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas condições de trabalho.

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Tipos de Montagem dos Tratores: a.1) Esteiras e a.2) Pneumáticos a.1) TRATORES DE ESTEIRA:

Campo de Aplicação - Trator de Esteira - Esforço trator elevado. - Rampas de grande declividade. - Terrenos com topografia acidentada. - Terrenos de baixa capacidade de suporte.

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a.2) TRATORES COM RODAS - DE PNEUM ÁTICO:

CAMPO DE APLICAÇÃO: • Topografia favorável. • Terreno com boas condições de suporte. • Terreno com boas condições de aderência. • Velocidade elevada, significando maior produção.

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COMPARATIVO DOS TIPOS DE TRATORES : Trator de Esteira Esforço Trator

Elevado

Trator de Pneumático Elevado, Limitado pela aderência

Aderência

Boa

Sofrivel

Flutuação

Boa

Regular a má

Balanceamento

Bom

Bom

Velocidade

Baixa

Alta entre 10 a 70 km/h

menor que 10 km/h


b) UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS

• Corresponde ao trator de rodas ou esteira adaptado com o implemento de uma lâmina à frente do trator que o transforma numa unidade capaz de escavar e empurrar a terra.

• Denomina-se TRATOR DE LÂMINA OU BULLDOZER.

• Capacidade da lâmina: 2,00 a 3,00m³

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• TIPOS DE UNIDADES: b.1) Trator de esteira com lâmina: para trabalhos que exigem maior necessidade de aderência e flutuação das máquinas.

b.2) Trator de pneus com lâmina: para serviços que exigem maiores velocidades e maior mobilidade das máquinas.

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• TIPOS DE LÂMINAS E ACESSÓ RIOS:

- Lâmina fixa ou Reta: escavação e transporte para a frente. Partes da lâmina – lâmina, faca da lâmina, cantos da lâmina, braços laterais.

– Angledozer: tem um movimento horizontal que permite empurrar a terra lateralmente para facilitar a escavação e o transporte de material. Pode formar ângulos diferente de 90º até 25º com o eixo longitudinal do trator. Ex: Corte de meia encosta - escavação de secções mistas.

– Tilt-dozer: permite o movimento da lâmina, podendo ser inclinada lateralmente em relação ao eixo vertical do trator. Lâmina inclinável


• TIPOS DE LÂMINAS E ACESSÓ RIOS:

– PLACAS PARA PUSHER: é uma lâmina bastante reforçada, usada para empurrar o “scraper” durante a operação de carga. Sua função principal não é a de movimentar terras, mas sim auxiliar outros equipamentos no aumento do seu esforço de tração.

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• TIPOS DE LÂMINAS E ACESSÓRIOS: – ESCARIFICADOR ou RIPPER: São “dentes” cortantes, instalados na parte traseira do trator, usados para romper solos compactos ou para aumentar a eficiência do implemento das lâminas de carga. Utilizado em material de 2a categoria


b) UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS Exemplos de aplicação

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b) UNIDADES ESCAVOEMPURRADORAS Exemplos de aplicação

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c) UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS • Escavam, carregam, transportam e descarregam materiais de consistência média a distâncias médias a pequenas. (até 1,0 km).

• São representados por dois tipos de máquinas: c.1) SCRAPER REBOCADO; c.2) SCRAPER AUTOMOTRIZ OU MOTOSCRAPER.

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c) UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS

Scraper

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ELEMENTOS PRINCIPAIS Avental (7) – movimento de abertura e fechamento Ejetor (8) – mov. de ejeção e retorno Lâmina de Corte (9) Pistão Hidráulico (10) – acionamento de ejetor

Scraper • Acionamento de comandos • Necessidade de pusher


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c.1) Scraper rebocado • É constituído por uma caçamba raspadeira, montada sobre 2 eixos com pneus, normalmente tracionado por um trator com esteiras. • Atualmente, já se constitui num tipo de equipamento tecnologicamente superado. Sendo por isso muito pouco utilizado nos canteiros de obras.



c.1) Scraper rebocado – Operação: . A escavação é feita por uma lâmina de corte (9) que entra em contato com o terreno pelo abaixamento da caçamba do “scraper”, ao mesmo tempo que o avental (7) é levantado; . A carga se faz pelo arrastamento do scraper, a qual a lâmina penetra no solo, empurrando-o para o interior da caçamba.

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c.2) SCRAPER AUTOMOTRIZ OU MOTOSCRAPER

– É utilizado na execução de uma larga faixa de terraplenagem com produtividade e baixo custo. – A máquina melhora o adensamento do solo pelo uso do avental e do ejetor. – Pode receber apoio da lâmina do trator pusher no auxílio ao processo de carga.

Principais elementos de um motoscraper:



• CARACTERÍSTICAS: - Velocidade 1ª marcha = 5km/h. - Velocidade 2ª marcha = 51,5km/h. - O material é bem adensado na caçamba devido ao uso do AVENTAL e do EJETOR.

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c) UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS MOTO SCRAPER CONVENCIONAL O convencional, apesar do seu motor próprio, necessita de uma força extra no momento do carregamento, feita por um “pusher”, normalmente por um trator de esteiras.

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MOTO SCRAPER PUSH-PULL (empurra e puxa) O “push-pull” - Consiste em dois motoscraper de motor traseiro que se ajudam mutuamente na operação de carga, sem intervenção de qualquer outra máquina. Possui dois motores e tração nas quatro rodas.

Engate automático


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MOTO SCRAPER PUSH-PULL (empurra e puxa) Existe um gancho capaz de acoplar um equipamento a outro, fazendo com que existam oito rodas que fazem esforços, permitindo o carregamento de um dos scrapers e em seguida o outro.



MOTOSCRAPERS COM DOIS MOTORES É o que possui o eixo traseiro também provido de força motriz “Twin” ou seja motores germinados que funcionam em conjunto. • Vantagens: · maior potência · maior aderência · trabalho em rampas mais acentuados · maior volume transportado

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d) UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS

• São máquinas que tem a finalidade de escavar e carregar o material para uma unidade de transporte.

• São representadas por dois tipos de equipamentos: d.1) CARREGADEIRAS: com esteiras ou com pneus. d.2) ESCAVADEIRAS.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS

d.1) CARREGADEIRAS - Também chamadas de PÁS-CARREGADEIRAS. - São tratores de pneus ou esteiras, com caçambas na dianteira que escavam, levantam e descarregam material a uma altura de até 3,00m.

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• CARREGADEIRAS COM ESTEIRAS – Tem maior eficiência de escavação, devido ao maior esforço trator.

– São recomendadas para terrenos com baixo suporte ou umedecidos, devido sua boa capacidade de flutuação e maior dificuldade de patinamento.

– Capacidade da caçamba: 2,80m³

– Velocidade máxima: 10Km/h


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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS CARREGADEIRAS COM ESTEIRAS

– É um tipo de máquina que somente se desloca à curtas distâncias, até as unidades de transporte.


d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS CARREGADEIRAS COM ESTEIRAS • RECOMENDAÇÕES OPERACIONAIS:

-Escavação de cortes e preparação de aterros;

-São também utilizadas na abertura de valas rasas,

- Espalhamento de terra, remoção de rochas, raízes e terra vegetal.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS CARACTERÍSTICAS DA CARREGADEIRA DE PNEUS •

Alta velocidade de deslocamento (até 38km/h)

•

Grande mobilidade no canteiro do obras

•

Deslocamento a grande distância (elimina transporte em carreta)

•

Menor tração - principalmente na escavação, risco de patinamento

•

Baixa flutuação

•

Tração nas quatro rodas

•

Direção articulada

•

Peso próprio elevado - Motor sobre o eixo traseiro

•

Capacidade da caçamba: 1,6 a 3,0m³

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS CARACTERÍSTICAS DA CARREGADEIRA DE PNEUS

• RECOMENDAÇÕES OPERACIONAIS: - Somente são utilizadas em terrenos firmes, com pouca umidade devido sua má flutuação e aderência. - Sua aplicação se limita ao corte e carga de materiais com fácil desagregação, tais como areias, pedregulhos, cascalhos e pedras britadas.

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- Além da maior velocidade, as carregadeiras sob pneus detém maior mobilidade se comparadas às máquinas sob esteiras.

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d.2) ESCAVADEIRAS

• Chamadas de pá-mecânica. É um equipamento que trabalha parado. • Podem ser montadas sobre esteiras, pneumáticos ou trilhos.

CARACTER Í STICAS STICAS DAS ESCAVADEIRAS • Normalmente sobre esteiras; • Giro de 360º; • Esteiras Lisas, sem garras e de maior largura; • Boa flutuação; • Deslocamento apenas através das esteiras – vel. 1,5 km/h ; • Trabalha parada, não participando do ciclo de terraplenagem durante o transporte e descarga; • O balanceamento é deficiente ocorrendo tombamento elevado. Atualmente utilizam-se um motor de contrapeso para contrabalançar o levantamento da caçamba carregada.


Escavadeiras

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS d.2) ESCAVADEIRAS

• Principais tipos de lança: - Lança com caçamba pá frontal ou shovel; - Lança com caçamba de arrasto ou com caçamba “drag-line”; - Lança com caçamba de mandíbulas; e - Lança com caçamba retroescavadeira.

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LANÇA COM CAÇAMBA PÁ FRONTAL OU SHOVEL

- Usada nos cortes de material de 1ª categoria, escavando taludes à cima do nível da máquina. - A caçamba se movimenta de baixo para cima.

- A descarga do material é realizada pelo fundo móvel da pá.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA PÁ FRONTAL OU SHOVEL

- Quando a altura de corte é maior que o alcance do shovel, pode-se adotar a técnica do terceamento.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE ARRASTO OU DRAG-LINE

- Usada em terrenos pouco consistentes para escavar à baixo do nível da máquina. - Em alguns casos é preciso inserir abaixo das máquinas com esteiras, estrados de madeira para melhorar a distribuição de carga no solo.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE ARRASTO OU DRAG-LINE

• RECOMENDAÇÕES DE USO: - Execução de taludes; - Remoção de solos úmidos; - Abertura de valas com grandes dimensões, sem escoramento; - Remoção de solos submersos; - Abertura de canais de drenagem; - Limpeza de cursos d’água com o uso de caçambas perfuradas.

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE ACIONAMENTO HIDRÁULICO

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE ACIONAMENTO HIDRÁULICO

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LANÇA COM CAÇAMBA DE MANDÍBULAS OU “CLAM-SHELL” − É semelhante à caçamba drag-line, porém com menor raio de ação.

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

- Caçamba abre e fecha como mandíbula.

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

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Lança com caçamba de mandíbulas ou CLAM-SHELL

• Comando de abrir e fechar a mandíbula. • Apropriado para uso dentro d’água – material solto

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d) UNIDADES ESCAVOCARREGADORAS LAN Ç Ç A COM CAÇ AMBA RETROESCAVADEIRA

- É utilizada em escavações abaixo do nível da máquina. - Caçamba com abertura voltada para baixo. - É limitada à abertura de valas em profundidade ou corte de altura elevada. -Movimento de cima para baixo. - Montadas na parte traseira dos tratores de pneus.

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Lança com caçamba retroescavadeira

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e) UNIDADES APLAINADORAS MOTONIVELADORAS: MOTONIVELADORAS MOTONIVELADORAS : (PLAINA OU “PATROL”) • São utilizadas utilizadas longas longas passadas passadas de nivelamento, nivelamento, acabamento, acabamento, limpeza limpeza de valetas e trabalhos de talude lateral.

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e) UNIDADES APLAINADORAS MOTONIVELADORAS: (PLAINA OU “ PATROL PATROL” )

• São máquinas que possuem um escarificador escarificador e uma lâmina lâmina central central de corte. corte.

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e) UNIDADES APLAINADORAS MOTONIVELADORAS: MOTONIVELADORAS: (PLAINA OU “ PATROL PATROL” ) São imprescindíveis em serviços de acabamento, moldando o terreno aos gre greide idess finai finais. s.

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e) UNIDADES APLAINADORAS

MOTONIVELADORAS: (PLAINA OU “ PATROL PATROL” )

• RECOMENDAÇÕES OPERACIONAIS: - Regularização de pistas, reabaulamento de pistas, limpeza de faixas com vegetação rasteira, abertura de pequenas valas de drenagem, realização de acabamento dos cortes de taludes e plataformas, manutenção de pistas para motoscraper e caminhos de serviço...

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e) UNIDADES APLAINADORAS MOTONIVELADORAS: (PLAINA OU “ PATROL PATROL” ) • Recomendações operacionais: - espalhamento, arejamento e secagem de materiais úmidos para compactação; espalhamento de misturas, em camadas, nas

pistas

pavimentação;

na

terraplenagem

corte,

transporte

e e

espalhamento em trabalhos de raspagem (escavações com pequenas altura e distâncias); escarificações leves para a remoção de camadas de pavimentos.

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f) UNIDADES DE TRANSPORTE • São equipamentos destinados ao transporte de material provenientes de cortes ou pedreiras destinados à aterros, botafora ou à pavimentação. • São equipamentos utilizados quando as distâncias para uso do motoscraper ou scraper se tornam anti-econômicos. • São divididos em: Caminhão basculante; Dumpers; Vagões; e Caminhões fora de estrada.


f) UNIDADES UNIDADES DE TRANSPORTE CAMINHÃO BASCULANTE • Adequa-se a maioria dos serviços, transportando boa parte dos materiais na maioria dos terrenos, com bom rendimento de produção.

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f) UNIDADES DE TRANSPORTE

Caminhão Basculante em operação

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f) UNIDADES DE TRANSPORTE CAMINHÕES FORA DE ESTRADA − São veículos usados para serviços pesados, de grande tonelagem de transporte. − Têm caçambas superiores a 23m³.

com

volumes

− Devido suas dimensões, são impedidos de circular nas estradas, sendo restritos aos canteiros de obras.

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f) UNIDADES DE TRANSPORTE Caminhões fora de estrada - Outros equipamentos

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g) UNIDADES COMPACTADORAS • Compactação é o processo pelo qual se obtém mecanicamente o aumento de resistência do solo. •

Efetuam o

adensamento

do

material de terraplenagem, reduzindo o índice de vazios.

• Viabilizam a compactação dos materiais, conforme as especificações de projeto.

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g) UNIDADES COMPACTADORAS • Desenvolvem trabalhos tanto na compactação das primeiras camadas de aterro, quanto na fase de pavimentação das vias.

• São subdivididos em rolos: lisos, pé-de-carneiro, vibratórios, pneumáticos, combinados e especiais.

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g) UNIDADES COMPACTADORAS ROLO PÉ-DE-CARNEIRO: − São usados na compactação de solos coesivos.

− Tem um tambor com saliências com 20-25 cm (patas), em fileiras desencontradas que penetram na camada solta do solo.

− O adensamento se completa quando quase não há mais a penetração das patas no solo.

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g) UNIDADES COMPACTADORAS ROLOS VIBRATÓRIOS − São utilizados em solos arenosos, com baixa porcentagem de argila. − Constam de rolos lisos, com um motor vibratório, cuja, freqüência e amplitude se propagam pelo tambor até o terreno. − Para a maior produtividade dos serviços, a operação deve se dar à baixa velocidade.

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g) UNIDADES COMPACTADORAS ROLOS PNEUMÁTICOS − É usado para camadas delgadas de

materiais

e

pavimentos

betuminosos. − São máquinas com 2 eixos, com 3 a 6 unidades de pneus/eixo, com os alinhamentos distintos..

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UFBA - Aula 10 - Classificação dos Equipamentos de Terraplenagem

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