SUMÁRlO

1ª parte - TERRAPlENAGEM

CAPíTULO 1 - GENERALIDADES

• 1.1 - Noções Gerais ..... .. .... ... ... ..... ... .. ....... ... .. ....... .. .... .. .... ...... .... .. .......... .. ........... ............. .. .... .......... 21

1.1.1 - Introdução à terraplenagem ... ....... ...... ...... .............. ............... ........................ ........................ 21 1.1.2 - Histórico ............................................................................ ~ ...................... ... .. ............... ... .... . 21 1.1.3 - Terraplenagem manual .......................................................................................................... 22 1.1.4 - Terraplenagem mecanizada .... .. ................................ ........................... ....... ...... .. ....... ... ..... .... 23 1.1.5 - Características da terraplenagem mecanizada ...................................................................... 23 1.1.6 - Operações básicas da terraplenagem. Ciclo de operação ..... ................................................. 24

• 1.2 - Estudo dos Materiais de Superfície ...... .... .. .... ....... ... .. .. .... .. ....... .. .............................................. 25 1.2.1 - Generalidades ....................................................................................................................... 25 1.2.2 - Terminologia de rochas - TB-3 (ABNT) ........................ .. .. ... ..... ..... ....... .. ..... .. ........................ .. 25 1.2.3 - Critério para classificação dos materiais ............................................................................... 26

1.2.3.1 - Classificação do DNER e DER-SP ......................... .. ..... ........................ .......................... 28 1.2.4 - Importância econômica da classificação .............................. ........ .......... .............. ................. 29 1.2.5 - Empolamento dos solos ......................................................................................................... 33 1.2.6 - Redução volumétrica dos solos ou compactação ................ .. .... .. ........................................... 35

1.2.6.1 - Fundamentos teóricos da compactação ......................... .... ................... .. ... ............ ...... .. 36 • 1.3 - Introdução aos Equipamentos de Terraplenagem .......................................... ..... ........ ................ 42

1.3.1 - Classificação e terminologia de máqui nas rodoviárias - P-TB-51 ........................................... 42

1.3.2 - Classificação dos equipamentos .... .. ... ............... .. .... .. .............................. ...................... ........ 42 1.3.3 - Generalidades sobre as unidades de tração (tratores) ............................................................. 43

1.3.3.1 - Comparação entre tratores de esteiras e de pneus ......................................................... 44 1.3 .3.2 - Campo de aplicação ..... ........ ....... .... .. ........ ........................................... .............. ......... .. 45 1 .3.3.3 - Partes constitu i ntes de um trato r de estei ras .. ......................... ........ ......... ........ ............... 45 1.3.3.4 - Partes constituintes de um trato r de pneus .... ... ... ...... .. .................................................... 51 1.3.3.5 - Transmissões mecânicas e hidráulicas - Conversores de torque ........... ... .................. ... .. 53

1.3.4 - Descrição dos equipamentos ....... .... ... .. .... ... ........ .. .. .. ....... .. ................................................... 62 1.3.4.1 - Unidades escavo-empurradoras ..................................................................................... 62 1.3.4.2 - Unidades escavotransportadoras .................................................................................... 68 1.3.4.3 - Unidades escavocarregadoras .............................................. ......... .. .......... .. .................. 74

1.3.4.3.1 - Carregadeiras ........................................................................................................ 74 1.3 .4.3.2 - Escavadeiras ............................................. ......... ......... ... .. ............ ... ...... .. ............... 78

1.3.4.4 - Unidades aplainadoras .................. ............. .................................... ..... ..... .......... ...... ..... 89 1.3 .4.5 - Unidades de transporte ............... .. .......................... ............................... .. ..... .... ............. 91 1.3.4.6 - Unidades compactadoras .............................................................................................. 94 1.3.4.7 - Unidades escavo-elevadoras ......................................................................................... 99

. 1.4 - Locomoção dos Equipamentos de Terraplenagem .......... ... .. .............. ............... .... ... ............... ... 99 1.4.1 - Mecânica do movimento das máquinas ...... ........ .. ... ............................ ....................... .... .... .. 99 1.4.2 - Resistências opostas ao movimento ..................................................................................... 100

9

SUMÁRIO

1.4.3 - Primeira condição de movimento ..................... .. .. ........ ..... ... ....... ... .. .... ... ... ....... .. ............ .. .. 107 1.4.4 - Aderência ... ... .................................................................. ................................................... 109 1.4.5 - Segunda condição de movimento ................................ ........................................................ 109 1.4.6 - Comportamento das máquinas de esteiras e pneus quanto à aderência .... ..... .... .. ............ .. ... 111 1.4.7 - Distribuição de ca rgas nos equipamentos de pneus .. ... ... ................... .... ....... .... ... .. ... ... ........ 112 1.4.8 - Estudo das forças motrizes ....... ...... ... .... .... ... .... .... .... ... .... ... .... .... ......... ........................ .... ..... 115

1.4.8.1 - Diagramas tração x velocidade ................................................................................... 122 Referências Bibliográficas ........................................................................................................... ......... 128

CAPíTULO 2 - ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO DOS EQUIPAMENTOS

. 2.1 - Produtividade dos Equipamentos de Terraplenagem .... .... .. ...... .......................... .. ..... .. ..... .. ...... 129 2.1.1 - Tempos e movimentos elementares. Ciclo. Tempo de ciclo ........................... .. ............ .. ..... . 129 2.1.2 - Tempos de ciclo mínimo e efetivo ......... ... ..... ... ........ ... ...... ..... .. ...................... .. .... .. .... ... .... .. 130 2.1.3 - Produção de um equipamento .... ... .... ..... .. ..... .... ... ........................................ .... ........... .. .. .... 130 2.1.4 - Rendimento da operação ou fator de eficiência .. .... .... ... ...... ............... ... ...... ..... ... ... .. ....... ... 131

2.1.5 - Fórmula básica da produção de um equipamento ... ........ ... .. ............. .... .... .. ... ............ ...... .... 132 2.1.6 - Aumento da produtividade ................................... ..... .. .... ........ ... ... ........ .. ... ....................... .. 133

. 2.2 - Estimativa de produção dos diversos equipamentos .................. ... ... ....... .. .. ... ..... ... ............. ..... 140 2.2.1 - Unidades escavo-empurradoras ........................................................................................... 140 2.2.2 - Unidades escavotransportadoras .......................................................... ..... .. .. ...... ................. 154

2.2.2 .1 - Tempos variáveis ............... .. ............ .. ................................ ..... ...... .. .... .. .. ...... .. ... .......... 154 2.2.2.2 - Tempos fixos ... .. ........... .... ... .... ....... ...... .. ... .... ....... ....................... ...... ... .. ...... ..... ... ... ... .. 159 2.2.2.3 - Ciclo do trator empurrador ("pusher") .. .... ..... ... .... ... ..... .. ...... .. ... ... ............ .... .. ... .......... . 164 2.2.2.4 - Determinação do número de "scrapers" empurrados por um "pusher" .......................... 164 2.2.2.5 - Otimização da produção dos "motoscrapers" e do "pusher" .. ... ... .... ...... .... ......... ..... ... . 166 2.2.2.6 - Tempos e,lementares para o conjunto trato r de estei ras com "scraper" ..................... ... . 170 2.2.2.7 - Fator de redução de velocidade .............................. ................ ..... .. .. .... .. ...... .. .............. 170

2.2.3 - Unidades escavocarregadoras .... ...... .... .. ....... ............................................. ............ ......... .. .. 174 2.2.3.1 - Carregadei ras de estei ras e pneus ..... , .... .. .... .... .... .... .... .. ... ........................................... 1 74 2.2.3.2 - Escavadeiras ............................................................................................................... 181

2.2.3.2. 1 - Escavadeiras com lança "drag-line" .. ... ..... .................... ...... ......................... ... .... 182 2.2.3.2.2 - Produção efetiva das escavadeiras ... .... .... ................................. ...... .... .. .............. 183 2.2.3.2.3 - Escavadeiras acionadas por comando hidráulico .... .. ................ .. .... .. .... ... ............ 184 2.2.3.2.4 - Produção das escavadeiras em val as .............. .... .... .. ................. .... .. ......... ... .. ...... 188

2.2.4 - Unidades transportadoras ...... ........... .... ..... .... ..................... .... .. .... ... ... ....................... .. .. ..... .. 190 2.2.4.1 - Condição de sincronismo ... ..... ... ..... ... .... ...... .... ........... .......... ... ... ... .... .............. ... ..... ... 190 2.2.4.2 - Tempo de ciclo de transporte ... .... .... .... ..... ............. ..... .. ......... .. ....... .... .................. .. ..... 192 2.2.4 .3 - Fator de redução de velocidade .............................. ...... ...... .. .................... .. ...... ...... ... .. 193

2.2.5 - Unidades ap lainadoras ................................ ..... ..... .. .... ..... .. ........................ ... ....... ... ............ 199 2.2.6 - Unidades compactadoras .................................................................................................... 202

Referências Bibliográficas ... ..... .. .. .... ... ..... ... .. ............. ............ .. ............. .. ... ...... .. .. ..... ...... ..... .. ... .... ..... .. 205

CAPíTULO 3 - SELEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM

• 3.1 - Generalidades ................. .... ... ... ... ... ..... ... ... ..... ...... ..... .. .................. ... ..... ... ... .................. ... ..... 207 • 3.2 - Fatores Naturais ..................................... .... .... ... ..... ... ...................... .. .. ....... .. ............ ............... 208

10 Manual Prático de Escavação

3.2.1 - Natureza do solo ................................................................................................................. 208 3.2.2 - Topografia ........................................................................................................................... 208 3.2.3 - Regime de chuvas .............. ................................................................................................. 208

• 3.3 - Fatores de Projeto .............. ........................ .. ........................................................................... 209 3.3.1 -Volume a ser movido ........................................................................................................... 209 3.3.2 - Distância de transporte ....................................................................................................... 209

. 3.4 - Fatores Económicos .................. ........................................... ............................................... .... 210

• 3.5 - Seleção das unidades escavotransportadoras e transportadoras .............................................. 212 • 3.6 - Dimensionamento das equipes - Cálculo de verificação do prazo de execução .. .... ...... ........ 224 . 3.7 - Planejamento da obra e dimensionamento do equipamento ................................................... 226

Referências Bibliográficas .................................................................................................................... 232

CAPíTULO 4 - EXECUÇÃO DA TERRAPLENAGEM

• 4.1 - Generalidades ........................................................................................................................ 233 • 4.2 - Serviços Preliminares à Execução da Terraplenagem ............................................................. 233

4.2.1 - Instalação do canteiro ·de obras ........................................................................................... 233 4.2.2 - Transporte dos equipamentos ............................................................................................... 234 4.2.3 - Construção de estradas de serviço e obras-de-arte provisórias ..................................... ........ . 234 4.2.4 - Consolidação dos terrenos de fundação dos aterros .. ................................ ........... .. .. ............. 235 4.2.5 - Locação topográfica ........................................ .. ........... ... ... ..... ..... .... ................... ................ 235 4.2.6 - Limpeza da faixa, desmatamento e destocamento .............................................................. 235

4.2.6.1 - Fatores que influem nas operaçÕes de limpeza ....................... : .................................... 235 4.2.6.2 - Equipamentos empregados na limpeza ........................................................................ 238 4.2.6.3 - Produção dos equipamentos empregados na derrubada e empilhamento ..................... 242

. 4.3 - Utilização dos diversos equipamentos na execução da terraplenagem ................................... 246 4.3.1 - Trator de esteiras com lâmina .............................................................................................. 246

4.3.1.1 - Corte em meia-encosta ............................................................................. .................. 247 4.3.1.2 - Escavação e transporte a curta distância ..................................................................... 248 4.3.1.3 - Preparo dos cortes e aterros ......................................................................................... 248 4.3.1.4 - Espalhamento de terra na ponta de aterro .................................................................... 249 4.3.1.5 - Escarificação ... ....... ..... ... ..... .. ... ... .. .... .. ..... .. ... ..... ..... ........... ....... .................................. 249 4.3.1.6 - Emprego do "pusher" ................................................................................................... 249 4.3.1.7 - Emprego na limpeza da faixa e abertura de estradas de serviço .................................. 249 4.3.1.8 - Acabamento dos taludes .............................................................................................. 250 4.3.1.9 - Execução de valetas ................................................................................................... 250 4.3.1.10- Escavação em trincheiras ....................................................... ................................... 250 4.3.1.11 - Operação conjunta de duas máquinas ....................................................................... 250 4.3.1.12 - Tratores de pneus com lâmina .................................................................. : ................. 250

4.3.2 - Unidades escavotransportadoras ...... .. ........ ........ .. ................................................................ 251 4.3.2.1 - Uniformização da frota ............................................................................................... 252 4.3.2.2 - Técnicas de carregamento ........................................................................................... 252 4.3.2.3 - Transporte .................................................................................................................... 254 4.3.2.4 - Combinação de ciclos ................................................................................................. 255 4.3.2.5 - Descarga .................................... .......................... .. .. .. .... .. .. ... ..... ................................. 256

4.3.3 - Unidades escavocarregadoras ......................................... .. .. ................................................ 256 4.3.3.1 - Escavadeira com caçamba "shovel " ............................................................................ 256

11

SUMÁRIO

4.3.3.2 - Escavadeiras com caçamba "drag-line" ou de arrasto .................................................. 257 4.3.3.3 - Escavadeiras com caçamba "elam-shell" ou de mandíbulas ........................................ 259 4.3.3.4 - Escavadeira com caçamba retroescavadora ................................................................ 260 4.3.3.5 - Escavadeiras de acionamento hidráulico ..................................................................... 260 4.3.3.6 - Carregadeiras de esteiras ............................................................................................. 261 4.3.3.7 - Carregadeiras de pneus ............................................................................................... 263

4.3.4 - Unidades aplainadoras ....................................... ................................ ................................. 263 4.3.5 - Unidades compactadoras .................................................................................................... 264

• 4.4 - Execução dos Cortes ............................................................................................................... 264 4.4.1 - Locação topográfica dos cortes ........................................................................................... 264

4.4.2 - Controle topográfico da execução dos cortes ...................................................................... 267 4.4.2.1 - Processos práticos de controle do ângulo de talude .............. ....................................... 268

4.4.3 - Escavação de materiais de P categoria .............................................................................. 270 4.4.4 - Empréstimo e "bota-fora" .................................................................................................... 271 4.4.5 - Escavação de materiais de 2ª categoria - Escarificação ..................... ..... ............................ 271

4.4.5.1 - Generalidades ............................................................................................................. 271 4.4.5.2 - Tipos de escarificadores ....... : ....................................................................................... 273 4.4.5.3 - Produção dos escarificadores ....................................................................................... 274 4.4.5.4 - Uso de diagramas baseados na velocidade sísmica determinada em testes de campo. 275 4.4.5.5 - Processos de escarificação .......................................................................................... 276 4.4.5.6 - Produção estimada dos escarificadores ........................................................................ 277

4.4.6 - Escavação de solos brejosos e turfosos ................................................................................. 278 4.4.7 - Classificação ....................................................................................................................... 281

. 4.5 - Execução dos Aterros ..... , .... ,"",.,"',., .... ,', ... ,""""',."., ............................................................. 281 4.5.1 - Locação topográfica dos aterros .......................................................................................... 281 4.5.2 - Controle topográfico da execução dos aterros ..................................................................... 282 4.5.3 - Estabilidade dos aterros. Consolidação das fundações ......................................................... 283

4.5.3.1 - Remoção do solo de má qualidade e substituição por material de melhores características .............................................................................................................. 285

4.5.3.2 - Deslocamento do material instável ............................................................................. 285 4.5.3.3 - Deslocamento por explosivos .......... : ........................................................................... 286 4.5.3.4 - Drenos verticais de areia ............................................................... .............................. 287 4.5.3.5 - Outros processos .......................................................................................................... 288

• 4.6 - Execução e Compactação dos Aterros .................................................................................... 290 4.6.1 - Execução dos aterros ........................................................................................................... 290 4.6.2 - Pressão estática e vibração .................................................................................................. 292 4.6.3 - Seleção dos equipamentos de compactação ........................................................................ 294 4.6.4 - Fatores que influem na compactação .................................................................................. 296 4.6.5 - Especificações para compactação ....................................................................................... 301 4.4.6 - Seqüência construtiva ......................................................................................................... 302 4.6.7 - Métodos de controle da compactação ................................................................................. 304 4.6.8 - Emprego de critérios estatísticos para o controle da compactação de aterros ....................... 306

Referências Bibliográficas .............................................................. ...................................................... 309

12 Manual Prático de Escavação

CAPíTULO 5 - OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM

. 5.1 - Generalidades ........................................................................................................................ 311

• 5.2 - Operação dos Equipamentos .... ... ... .... .. ... .... ....................... .............. ........ .............. .... .. ...... ... .. 311 . 5.3 - Manutenção dos equipamentos .................. .. ...................... ........... .................. .... ... ................. 312

5.3.1 - Manutenção mecânica ..... ............... ................... ... .... .. .... ... ... ...... .... ...... ......... ... ..... .. .... ... .... 313 5.3.2 - Manutenção corretiva e manutenção preventiva ........................................ .... ..................... 313 5.3 .3 - Oficinas de manutenção .. .......... ..... ........ .. ..... ... ....... ..... ...... .......... ..... ............ .............. ....... 318 5.3.4 - Almoxarifado e estoque de peças para reposição ................................................................ 320 5.3.5 - Manuais técn icos ................................................................................................................ 321

• 5.4 - Lubrificação dos Equipamentos ................ ... .................. .. ..... .. .. ... .. .. ... ..................................... 321 5.4.1 - Lubrificantes ..... .... .. ... ........ .... ......... ........ .. .... .. .. ... .. ...... .. ....... ... ... .. ... ................................... 322 5.4.2 - Características dos óleos lubrificantes .... ...... ...... .... ........ ...................... ... ................. ...... ..... 322 5.4.3 - Aditivos .. .......... ..... .... ... ... .... ................ ... .. .... .. .. ... .. ... .. ...... .. .. .. ... .. ... .................. ................... 325 5.4.4 - Classificação dos óleos lubrificantes .. ... ........ ... ........ ... ...... .. .. ... .. ..... .. ...................... ............ 326

5.4.4.1 - Classificação APl (American Petroleum Institute) .... .. ... .. ... .. ..... .. .. ...... ....... ... ... ... ... ...... 326

5.4.4.2 - Óleos para engrenagens .............................................................................................. 326 5.4.4.3 - Óleos de multiviscosidade .............. ... ........ .... ........... .. .. ....... ... .. ............ ...................... 327 5.4.4.4 - Classificação S.A.E. ("Society of Automotive Engineers") ........................................... 327 5.4.4.5 - Graxas lubrificantes .................................................................................................... 328

5.4.5 - Prática de lubrificação dos equipamentos de terraplenagem ............................................... 329 5.4.5.1 - Instruções gerais .... .. ..... ...... .... .. ... ..... .... .. ... ............ ... ...... .. ................................ ........... 329 5.4.5.2 - Plano de lubrificação ........ .... ... .. .. .. ..... .... ... ... .. .... .. ..... .. .. .... .. ....... ................................ 331 5.4.5.3 - Abastecimento de combustível ... .. .... .. .... .. ... ... .. ...... ... .... ................................... .. ......... 332

Referências Bibliográficas ... .... .... .. ...... .. ... ... .. ......... ........................................... ................................... 333

CAPíTULO 6 - ESTUDO ECONÔMICO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM

• 6.1 - Estimativa do Custo Horário de um Equipamento ......... ......................................... ...... ... ........ 335 6.1 .1 - Custos de propriedade .... .......................... ............... ..... .. .. ... .. ....... .. .. ... ........ ... .......... ..... .. .. .. 336

6.1.1.1 - Depreciação .......... .......•......... ........ .... ...... ....... .... ... ....... ... .. .. .... ...... ........... ... .............. 336 6.1.1.2 - Vida útil provável .... ..... ... ......... ............ .. .. ..... .. .. .... ..... .. .. ..... .... .. ............ ......... ... .... ... ... 337 6.1.1.3. - Métodos empregados no cálculo da depreciação ... ... ... .. .. .. ... .. ............. ... ... .. .............. 339 6.1.1.4 - A depreciação nos regimes de economia inflacionária .. ... .. ........ .. ............ .. ..... ...... ...... 349

6. 1.1 .5 - Juros do investimento ................... ... .. ... .............. ........ .. .. ....... .... ............... ... .... .. .... ...... 351 6.1 .2 - Custos de operação .... .... ... ................ .. ..... .... .. ... .... ............ .. ..... .... ... .. .. ....... .. .. ... .. .............. .. 352

6.1.2 .1 - Combustíveis ................................................................................. .............................. 352 6.1.2.2 - Lubrificantes ......... ... .. ... ... ..... ..... .. ... ... ........... ... ... ........................................................ 353 6.1.2.3 - Graxa lubrificante ....... .... .. ... ... ... .... ..... .. .... ... ... ..... .......................... ........... : ................. 354 6.1 .2.4 - Fi Itros ... .... .... ...... .. .... ..... ... .. ..... .. ..................... ... ................ ......................................... . 354 6.1.2.5 - Mão-de-obra e leis sociais .. ....... .......... .................. ...... ................................................ 354 6. 1.2.6 - Pneus e parte rodante .................................................................................................. 355

6. 1.3 - Manutenção mecân ica ........................................................................................................ 356 6.1.4 - Benefício e despesas indiretas (B OI) .............. ... .................. ........... ................. .. .. ... .. ............ 357 6.1 .5 - Custo da hora trabalhada e da hora improdutiva .................. ............. .. ...... ...... ................. .... 360 6.1.6 - Critério para a decisão da compra ou locação de um equipamento .......... .. ............ ...... ..... .. 361 6.1.7 - Renovação de frotas ou substituição de equipamentos .. ....... .. ................ .............. ............ .... 362

13

SUMÁRIO

. 6.2 - Custo Unitário dos Serviços de Terraplenagem ..... .......... .. ... ......... ... ...... ... ..... .. .. ..... ................ 366 6.2.1 - Determinação do custo do momento de transporte para distâncias longas (d ~ 1 km),

com cami nhão basculante (m3/km) ............................... .... .... .. .. .... .. ..... ... ..... ... ..................... 367 6.2.2 - Determinação do custo do momento de transporte para distâncias curtas

(d < 100 dam) - Com "motoscraper" - m3 . dam ...... ................. ........................................... 369 Referências Bibliográficas ... ............. ... ........... ... .......... ..... .... ...... ................ ........... .. ............. ................ 372

CAPíTULO 7 - TERRAPLENAGEM NÃO-CONVENCIONAL

• 7.1 - Equipamentos Escavo-elevadores .... ..... ..... .. ... ..... .. .... ... .. ......... ...... .... ....... ... ..... .......... ...... .. .... 374 7. 1.1 - Generalidades .. .......... ..... .. .. ......... .. ...... ... ..... .. ...... ... ... .... .. .. .... .. .... .... ........ .... ................... .... 374 7.1.2 - Produção dos equipamentos escavo-elevadores ................................................................... 375 7.1.3 - Escavadeiras rotativas .. ........... .... .. .... ... ......... ... ......... .. .. ...... ........ ..... ..... ... ........... ................ 378 7.1.4 - Experiência com escavo-elevadores ........................................ ..... .. .. ......... ... .. ..... ... ....... ...... 379

Referências Bibliográficas ....... .... ... ...... ... .. .... .... ........... ..... ..... .......... .. ... ... ... ... ................. ......... .......... .. 382 Apêndices .. ....... ..... ... .. ... ........ ... .. .. ........ ............ .. .. ............. ................. ... .. ... .. ..... .............. ... ................. 383

2ª parte - ESCAVAÇÃO DE ROCHA

CAPíTULO 8 - EQUIPAMENTOS DE PERFURAÇÃO

• 8.1 - Classificação das Perfuratrizes .. ...... .... ..... ... ...... .. .... ... .... .................... .. .. ... ...... .. ...... .. .. ... ........ 399 8.1.1 - Perfuratrizes percussivas .... .. ......... ... .......... .. .. ...... ..... ..................... .................. ... .. .... .. ........ . 399

8.1.1.1 - Funcionamento das perfuratrizes percussivas ... .......................... .... .... ... .... ... ............. ... 400 8.1.1.2 - Sistema de percussão .. .............. .................................. .. .... .... ........ ....................... ... ... . 400 8.1.1.3 - Dinâmica do sistema de percussão ............... .. ... ... .. ... ...... ..................... : ...................... 403 8.1 .1.4 - Sistema de rotação .. .. ........ ............... ......... ........... ........ .. .... ... .. ........... .................. ... .... 405 8.1.1 .5 - Sistema de limpeza ..... ...... .......................................................................................... 407

8.1.2 - Perfuratrizes rotativas ..... ... ... ....... .. ..... ..... .. ..... ...... ...... ... .... .. .... ..... ....... .. .. ..................... ....... 407 8.1.3 - Perfuratrizes percussivo-rotativas .. .......... ............................. ....... .. .... .. .. .... .. ............... .... ...... 408 8.1.4 - Perfuratrizes de furo-abaixo (DTH) ........... : ........................................................................... 408

. 8.2 - Avanços .. ..... ................. ................................ ........ ...................... .. ............. .. .... ...... .. .. ............ . 410 8.2.1 - Avanço pneumático ..... .. ......... .............. .. .. ............ ............... ... ......... .... ............. ... ... ....... .... . 411 8.2.2 - Avanço de corrente ..... .. .......... .. .... .. .... .... ... .. .... ... .. ......................... ...... .... ............. .............. 411 8.2.3 -Avanço de parafuso ................................................... ....................... .. .............. ... .. .. ............ 412 8.2.4 - Avanços utilizados ....... .... ............... ....... ..... ........ .. ... .. ... .... ........ ...... ... ... ...................... ........ 414

. 8.3 - Locomoção das Perfuratrizes .......... ......................... .... ............... ....................... .... .... ..... ... ... .. 414 8.3.1 - Locomoção manual .......... ...... .. .... ............................... ..... ........... ... ..... ....... ......................... 414 8.3 .2 - Locomoção tracionada ... .......... ... ...... ........... .............. ................................. .... .... ................ 414 8.3 .3 - Locomoção própria ........................................................ .. .......... ...... ....... .... ..... .. ......... .. ....... 414

. 8.4 - Associação de Perfuratriz, Avanço e Locomoção ......... ........... .... .. ............................ .. ........... . 415 8.4.1 - Perfuratrizes manuais ..... .. .. ........ .. ... .... .. ... ....... ....... ... ............................... .. ..... .. ..... .. ............ 415 8.4.2 - "Bencher" ....................................................................................... ..... ............................... 416 8.4.3 -"Wagon-drill " .............................................................. ... .. .. ..... ........ ............. .. .. ................. .. 417 8.4.4 - Perfuratrizes sobre trator ...... ....... ........ ...... ... .... ...... .. ..... .. ..... .. ...... ........... ........... .................. 419

14 Manual Prático de Escavação

• 8.5 - lubrificação das Perfuratrizes ... .... ... .. .... ... ... ...... ... .... ................ .................................... ..... .... 423 8.5 .1 - Lubrificador de linha .................... .. .... .... .... .... ........ .. ... ........... .. ... ... .... ............ .. .. ....... ........ .. 423 8.5.2 - Características do lubrificante adequado .............. ........... ..... ...... ........ ............ .. ..... ............. . 424

. 8.6 - Operação das Perfuratrizes ...... ... ... ... ... .... .... .. ........... ..................... ... .. ....... .. ...... .... .. ....... .. ... ... 426 8.6.1 - Operação das perfuratrizes manuais ...... ........ .. .. ... .... .. .... .... ...... .................. .. ........ .. ............. 426 8.6.2 - Operação dos "benchers" .................................................................................................... 427 8.6.3 - Operação das perfuratrizes montadas sobre carreta ou trato r ... .... .... .. ..... ..... .......... .......... .... 427

• 8.7 - Manutenção das Perfuratrizes .. .. ...................... .. .. ...... ... .. ..... ... ... ... .... .. ..... .. .... .. ...... ... ..... ... ...... 429 • 8.8 - Produção Horária .... ... ...... ... .... ... ......... .. ........ ... .. ... ........ .......... ... .. .. ... .. .. ... .... .. ........... .. ... ... ... .. 431 . 8.9 - A evolução dos equipamentos de perfuração ... ..... .... .. ................. .. .. ... .. ..... ....... ......... .. .... ....... 433

8.9 .1 Acionamento por fluido hidráu li co .... .. .... .... ... ... ... ... ... .. ....... ... .... ..... .... .. .. ... ..... ............ ..... ...... 433 • 8.10 - Escolha do método de perfuração ... .. ... ... ... ... ...... .... .. ............................................................ 434 Referências Bibliográficas .. ......... .. ...... ........... ... ... ......... ... ........ .. ........ ........ ........ .. .... .. .... ... .. .. .... ........ ... 447

CAPíTULO 9 - BROCAS

. 9.1 - Brocas Integrais .. ........ ............................................................................................................ 449 9.1.1 - Diâmetros e série das brocas integrais .......................................................... .. .......... ...... ..... 451 9.1 .2 - Fabricação das brocas integrais .. .. ...... ... ..... .... ..... ................................................................ 452 9.1.3 - Comprimento de punho ......... .. ..... .. .... .... ..... ... .... ..... ... ... ..... .. .. .... .. ...... ... .. ............................ 454 9. 1.4 - Coroa das brocas integrais ... .. ... .... ... .. .... ...................... .. ... ....... ... ... .......................... ..... ....... 454 9. 1.5 - Afiação das brocas integrais ................ .... ... ... .. ..... ........ ................. ..... ........ ......................... 455 9.1.6 - Cuidados com as brocas integrais ......... ... .... ... ..... ... ... .............. ...... .... ............. .... .... ...... .. .. ... 456

• 9.2 - Brocas de Extensão .. .. ... .... ... ... .. .. ...... .... .... .. .......... .. ... ... ... .. .... .. .. ... ............ .. ................... ......... 457 9.2 .1 - Componentes das brocas de extensão .. ... .... .. .. .... ........................................... ...................... 457 9.2.2 - Tipos de punhos ... .... ............................................... ... .................. ..... ............. ... ..... .............. 458 9.2.3 - Roscas .... ... .......... .. ... .. .... ............................................................................................ .. ... .... 459

9.2.3.1 - Lubrificação das roscas ......... .. ..... ... .... ....... ...... ...... ... ............ .... .................................. 460 9.2.4 - Hastes ... .............................................................................................................................. 460 9.2 .5 - Luvas de acoplamento ................................... ............................ .... .... ... ............... .. ............. 461 9.2.6 - Coroas .................................... ... ...... .......... ... .... .... .... .. .. ......... .............................................. 462

9.2.6.1 - Tipos de coroa .... .... .. .... : .. .. .... ............ ... .......................... ... .. ....... .. .. ... .. ......... ........... .... 462 9.2.7 - Afiação das coroas ..... ......... ....... ... ... .... .... .. .... ... ... ... ... ......... ... ...... : ... ... .... .. .......................... 464

9.2.7.1 - Tipos de desgaste .. ..... .. ... ....... ........... .. ... .... ... ... ... ... .. .... .... ... ... .. .. ... .. ... ..... ..................... 464 9.2.7.2 - Operação de afiar .... ..... .. .... .. .. .... ...... ....... ... .. ... ... ..... ... .. ... ..... ....... ... .. ..... .. ..... ... ... ...... .. 465 9.2.7.3 - Quando afiar ... .... ... ... ... ... ... ..... ... .. ...................................... ... .. ..... ....... ... .. .......... .. .. ..... 467

9.2.8 - Cuidados com as brocas de extensão ...................... ............ .. ................ .. ........ ... .... ....... ....... 467 9.2.9 - Distinção entre metros-de-furo e metros-de-haste ....... ... ........................................... ............ 469 9.2. 10 - Vida úti I das brocas de extensão ..... ... ...... ... .... ................................................................... 471 9.2. 11 - Síntese dos Princípios da Perfuração .. ... .. ... .... ... .... .... .. ........... ....... .... .. .. .......... : ....... ........... 473

. 9.3 - Componentes de consumo das brocas .... .. ...... ..... ... .... ...... .... .. ................................................. 478

. 9.4 - Sistema de Hastes Revestidas ...................................................... ........................................... 492

. 9.5 - Afiação das Brocas de Botões ...................................................... ........................................... 494 9.5.1 - Reduzir os custos de perfuração ........................................................................................... 494 9.5.2 - Métodos de Afiação ....................................................................................... .. ... .. .... .... .. .... 495

. 9.6 - Instrumental para ângulo e profundidade da perfuração .......... .. ............................................. 495 Referências Bibliográficas .......... ........... ......... .. ... ..... .. ... ........... ....... ................................. ... .. ................ 497

15

SUMÁRIO

CAPíTULO 10 - COMPRESSORES DE AR

• 10.1 - Tipos de Compressores de Ar ................................................................................................. 499 • 10.2 - Compressores de Pistão ........................................................................................................ 502 • 10.3 - Resfriamento do Ar Comprimido ........................................................................................... 505 . 10.4 - Transmissão de Energia para o Compressor ........................................................................... 506 • 10.5 - Filtros de Ar .......................................................................................................................... 506 • 10.6 - Compressores Rotativos Tipo Parafuso ................................................................................... 507 . 10.7 - Lubrificação dos Compressores ............................................................................................. 511 . 10.8 - Controle dos Compressores de Ar ......................................................................................... 511 . 10.9 - Instalação dos Compressores de Ar ....................................................................................... 513 . 10.10- Distribuição do Ar Comprimido .......................................................................................... 515 • 10.11 - O Estágio de Evolução dos Compressores ........................................................................... 522

10.11.1 - Compressores portáteis .................................................................................................... 523 10.11.2 - Compressores Estacionários ......................... .................................................................... 524

Referências Bibliográficas .................................................................................................................... 527

CAPíTULO 11 - EXPLOSIVOS

• 11.1 - Classificação dos Explosivos ................................................................................................. 529 • 11.2 - Principais Propriedades dos Explosivos ................................................................................. 530

11 .2.1 - Força ................................................................................................................................. 530 11.2.2 - Velocidade ........................................................................................................................ 530 11.2.3 - Resistência à água ............................................................................................................ 532 11.2.4 - Segurança no manuseiu ..................................................................................................... 533

11.2.5 - Densidade ......................................................................................................................... 533 11.2.6 - Sensibilidade ..................................................................................................................... 533 11.2.7 - Volume de gases .................. .............................................................................................. 533 11.2.8 - Gases tóxicos .................................................................................................................... 533 11.2.9 - Outros parâmetros ............................................................................................................. 534

• 11.3 - Tipos de Explosivos ............................................................................................................... 538 11.3.1 - Pólvoras negras .................................................................................................................. 538 11.3.2 - Semigelatinosos ................................................................................................................. 538 11.3.3 - Gelatinosos ................................................. ...................................................................... 539 11.3.4 - Anfos ................................................................................................................................. 543 11.3.5 - Granulados ........................................................................................................................ 543 11.3.6 - Lamas explosivas .............................................................................................................. 544

11.3.7 - Pastas ................................................................................................................................ 545 11.3.8 - Emulsões ........................................................................................................................... 546 11 .3.9 - Bombeados ........................................................................................................................ 550

• 11.4 - Escolha do Explosivo ............................................................................................................ 550 • 11.5 - Acessórios de Detonação ...................................................................................................... 551

11.5.1 - Espoletas simples ............................................................................................................... 552

11.5.2 - Espoletas elétricas ............................................................................................................. 553 11.5.2.1 - Espoletas elétricas instantâneas ................................................................................. 553 11.5.2.2 - Espoletas elétricas de tempo ..................................................................................... 554

11.5.2.3 - Detonação das espoletas elétricas ............................................................................. 560

16 Manual Prático de Escavação

11.5.2.3.1 - Ci rcuito série .... ..... ... ... ... ... ... ... ..... .. .. ... ... ... ... ... ...... ... ........... .... .................... ...... 561 11.5.2.3.2 - Ci rcuito paralelo ... ..... .. .. .... ....... ... ...... ... .. ... .. ... ... ..... ........... .... ... ............ ............ 563 11.5.2.3.3 - Circuitos série-paralelo .. .... ... ... .. .... .. ... ... ... .... .... . : ... .. ... .. .... .... ... ... ...... .... ........... .. 565 11 .5.2.3 .4 - Verificação do circuito .. ... .. .... .. ... ..... ... ... .. .... .... .... ... ............ ..... ......................... 567 11.5.2.3.5 - Fontes de energia elétri ca ........ .......... ....... ...... .. .. ... ... .......... ....... ....................... 567 11.5.2.3.6 - Risco da detonação antecipada ... ....................................... ...... ........ ...... ...... .. ... 568

11.5.3 - Cordel detonante ....... ........... ...... ....... .. ...... ........ ........... ................ ...... ... .. ... ... .......... ... ...... . 568 11.5.4 - Acendedores ..... ... ................. ............... ....................... .............. ....... ............. .... .. ... ........... . 573

11 .5.4 .1 - Estopim de segurança ................ .. ....... ................ ............... .... .......... ... .. .. ......... .......... 573 11 .5.4.2 - Estopim ultra-rápido ............ .......................... ............. ............... .. ..... ... ....... ...... .... ... .. . 577 11.5.4.3 - Conectores para estopim .. .......... ....................... ........ ............... .... .. ..... .... ... .... ........ ... 580 11.5.4.4 - Cordão ignitor ...... ...... ............................ ........ ....... ....... ....... ... .... ..... .... .. .... ... .. ........ ... 580 11 .5.4.5 - Reforçadores ... .. ..... .... ... .... .... .. .... ... .... .. .. .... ......... ....... ...... ... .......... ... .. .... ....... ... .......... 582

• 11.6 - Armazenamento e Manuseio dos Explosivos ................. ...... .... ... ....... ...... ... .. .. .. .. .. .... ... .......... 583 • 11.7 - Carregamento dos Explosivos ........................................... .. .... ...... ....... ....... ... ... ..... ...... ........ . 584

11.7.1 - Carregamento manual .... ....... ............ ... ............ .. ........ .. ....... ... ... .. .. .............. .. ... .. .... ..... ...... 584 11.7.2 - Carregamento mecânico .. .............. .... ... ... ..... .... .. .... ..... .. ..... ... .. .... .. .... .. .. ...... .. ........... ... .... . 587

Referências Bibliográficas ... ......... ......... ........................................ .. .......... ... .. .. .... ........... ... ......... ......... 588

CAPíTULO 12 - EXECUÇÃO DO DESMONTE DE ROCHA

. 12.1 - Bancadas .. .. .... ... ........... ...... ...... ......... ......... .... ........ ..... .......... .. .......... ....... ........... ... ... .... ..... .. 589 • 12.2 - Plano de Fogo ........... ... ... ... ......... ............ ... ........ ........ ...... ... ... .... ...... ....................... ...... ... ..... 591

12.2.1 - Diâmetro das perfurações ..... .. ... .... ..... ..... ... .. .... ... ...... ..... ..... ................ .............................. 592 12.2.2 - Afastamento ... .. ... .. ....... ..... .. ... ... ....... .. ... .. ...... ... .. ... ..... ... .. ... ... ..... .......... .............. ... .... ... ..... 592 12.2.3 - Espaçamento ...... .. .... ... ... .. ... ... .... ... ... .. .... ... ... ... .... .. ... .. ... ... ..... ..... .... .............. ..................... 594 12.2.4 - Incl inação da face ......... ... ...... ... .. ....... ... ...... ... ... .. ..... ..... .. .. .. ... ... .. .. .... ...... ....................... .. 594 12.2.5 - Altura da bancada ..... .. ... .. ... .. .. ..... .... ... ..... ...... .... .. .. ...... ... .. ...... ..... ... .............. ....... .. .... ....... 596 12.2.6 - Profundidade de perfuração ........... ... .... ..... ..... .. ... ... ........ ..... ... ............. ................. ............. 597 12.2.7 - Carga de fundo .... ....... ... .... .. ... ...... ... ............ ... ...... ...... ... ... ..... ..... .. ......... ..... ... .... ... .... .. ... ... . 599 12.2.8 - Carga de coluna ..... ......... .. ............. .. ..... ... .. .... ... ....... ..... ... ..... .. .... ... ...... .... .. .. ... ... ... ....... ... .. . 600 12.2.9 - Tampão .. ...... .... ..... ...... ... ...... ......... .... ...... .. ......................... ..... ... ... ...... ... .... .... .. .................. 601 12.2.10 - Seqüência de fogo ... ..... .. ....... ......... .... ..... .... ....... .... .. .... ...... .. ... ...... ... .... .. .. ... .. .. ... ... .... ... .. . 601 12.2. 11 - Consumo de explosivo .... ... .. ..... ....... ... ......................... .......... .... ... ....... ... ....... ............. ..... 601 12.2.12 - Produção por metro de perfuração ...... ............ ........... ...... .... ... ... .. ..... ............................ ... 603 12.2.13 - Malha alongada ..... .............. ................................. ..... ... ........ .. .. .. .... ....... .. .. ..................... 603

• 12.3 - Escolha do Plano de Fogo ....... ................. ................................... .... ...... ... ..... ... .... ... ........... .. . 604 • 12.4 - Obtenção de Superfícies Regulares .... .... ...... ............................. ..... .. ..... ... ....... ............. ... ... .. 605

12.4.1 - Método da perfuração linear ..... ............... ..... .......... ... ....... ............................ .. : .. ........ ..... .. 605 12.4.2 - Método da detonação amortecida ..... .. .. .... ... ... ... .... ..... .. .. ......... .... ............. ... .. ... .. .............. 607 12.4.3 - Método do pré-secc ionamento .. .... ... .. ..... .. ... ... .... .. ....... .. ..... .. ..... ....... ... ............ .. ........ ..... ... 607

• 12.5 - Desmonte de Pedreiras .. .. ...... ..... ... ... ... .... .. ... .... ... ... .. ... ... ... ... ... ............................... .............. 609 . 12.6 - Escavação de Material de 2ª Categoria com Explosivos ... ... .. ... ..... ......... ..................... ... ...... 610 • 12.7 - Escavação de Valas ... .... .. .... .. ....... ...... ... ... ..... ... .. ..... ...... ..... .. ..... ..................... ....................... 611 . 12.8 - Remoção do Desmonte ... .......... ... ... ... ... ... .... ..... ............ ... ... ...... ... ........................ ...... ... .. .... .. 612 . 12.9 - Exemplo Prático ..... .. .... .. .... ... ... ... ... ... .... .... ... .. ... .... ...... ... .... .. ............. .............. .... .... ..... ........ 614 Referências Bibl iográf icas ... .. ... ...... ... ........ .. .... ... .... ... .. ..... .. .... ...... .. ........ ..... .... .......... .......... ................. 618

17

SUMÁRIO

CAPíTULO 13 - CUSTOS DA ESCAVAÇÃO

. 13.1 - Classificação dos Custos .. .. .. ............ .. ........... ........... .. .......... .. ........... .. ....... .. ...... ................... 619 13 .1 .1-Custosdiretos .. ...... .. .......... .. .... ...... ..... .. ... ............ .. .......... .. ............ ... ...... ... .... ...... .. .. .......... 619

13.1 .1.1 - Custos da mão-de-obra ............................................................... ......... .... ..... ... .. ........ 619 13.1 .1.2 - Custos dos equ ipamentos ................. .. .......... .... .. ..................................... ....... ..... .. ... .. 622

13.1.1.2.1 - Incidências da mão-de-obra de operação ....... ......... .......................................... 631 13 .1.2 - Custo horário dos equipamentos ...... ... ... .. ... .. ....... ......................................... .. ........... .... .. .. 634

13.1.2.1 - Custo dos materiais de perfuração ............................................................................. 635 13.1.2.2 - Consumo de explosivos .................................... .. ....................................................... 637

13.1.3 - Custos indiretos ................ ................................................................................................. 638 13.1.4 - Roteiro para o custo da escavação ............. ... ... ...... ... ... .... ........ .. ... .. ... .... .... ................... .... 639

Referências Bibliográficas .................................................................................................................... 642 Apêndice .............................. ... ................................ .. ... .... .. .... ........................... .. .. .. ... ... ..... .... ......... ... . 643