Title

MODOS DE FALHA DOS DISCOS DE CORTE DE MICROTUNELADORA NA ESCAVAÇÃO DE UM TRECHO DE ROCHA EM OBRA DE SANEAMENTO - RJ

FAILURE MODES OF MICROTUNNELING CUTTING DISKS IN ROCK EXCAVATION FOR SANITARY INFRASTRUCTURE PROJECT - RJ

Authorship

PIAZZETTA, GABRIELA REIS; FONTOURA, LARISSA KNAPIK DA; ZELLER, THOMAS MARKUS; OTALVARO, JUAN MANUEL HERNANDEZ; RIBEIRO, RODRIGO BUTTLER; NETO, CÁSSIO PENTEADO SERRA; PINTAUDE, GIUSEPPE

PIAZZETTA, GABRIELA REIS

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FONTOURA, LARISSA KNAPIK DA

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ZELLER, THOMAS MARKUS

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OTALVARO, JUAN MANUEL HERNANDEZ

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RIBEIRO, RODRIGO BUTTLER

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NETO, CÁSSIO PENTEADO SERRA

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PINTAUDE, GIUSEPPE

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DOI

10.5151/5463-5463-40868

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Abstract

A DEMANDA POR OBRAS DE SANEAMENTO TEM PRIORIZADO A UTILIZAçãO DE MéTODOS NãO DESTRUTIVOS, QUE POSSIBILITAM MENOR INTERFERêNCIA NA SUPERFíCIE, SENDO UM DESSES MéTODOS OS MICROTúNEIS. A MICROTUNELADORA, MáQUINA DE ESCAVAçãO DE MICROTúNEIS, UTILIZA FERRAMENTAS DE ESCAVAçãO DENOMINADAS DISCOS DE CORTE. ESSES DISCOS, CONFECCIONADOS EM AçO FERRAMENTA H13, SãO CONTINUAMENTE DESGASTADOS NO PROCESSO DE ESCAVAçãO DA ROCHA, EXIGINDO SUA SUBSTITUIçãO FREQUENTE. OS CUSTOS RELACIONADOS à COMPRA E SUBSTITUIçãO DOS DISCOS é SIGNIFICATIVO NO ORçAMENTO DAS OBRAS, O QUE JUSTIFICA O ESTUDO DO DESGASTE DESSAS PEçAS. A ANáLISE DOS DISCOS DESGASTADOS PERMITE AVALIAR O COMPORTAMENTO DO AçO FERRAMENTA DURANTE O PROCESSO DE ESCAVAçãO. O ESTUDO DE CASO APRESENTADO ANALISOU E CLASSIFICOU OS MODOS DE FALHA DE 20 DISCOS DE CORTE DE MICROTUNELADORA UTILIZADOS NA ESCAVAçãO DE UM TRECHO DE ROCHA EM UMA OBRA DE SANEAMENTO NO RIO DE JANEIRO. DE ACORDO COM A CLASSIFICAçãO DISPONíVEL NA BIBLIOGRAFIA, VERIFICOU-SE QUE O DESGASTE PREDOMINANTE é DO TIPO UNIFORME (74%), SEGUIDO PELO DEGASTE FACETADO (21%), ACHATAMENTO (5%) E ACHATAMENTO COM LASCAMENTO (5%). OS RESULTADOS DEMONSTRARAM A PREVALêNCIA DE FALHAS POR DESGASTE POR ACHATAMENTO NAS POSIçõES CENTRAIS, REGULAR NAS POSIçõES INTERMEDIáRIAS E FACETADO NAS POSIçõES EXTERNAS DA CABEçA DE CORTE.

THE DEMAND FOR SANITARY INFRASTRUCTURE PROJECTS HAS PRIORITIZED THE USE OF NON-DESTRUCTIVE METHODS, WHICH ALLOW FOR LESS INTERFERENCE ON THE SURFACE, ONE OF THESE METHODS BEING MICROTUNNELING. THE MICROTUNNEL BORING MACHINE, THE EXCAVATION MACHINE, USES EXCAVATION TOOLS CALLED CUTTING DISCS. THESE DISCS, MADE OF H13 TOOL STEEL, ARE CONTINUOUSLY WORN DURING THE ROCK EXCAVATION PROCESS, REQUIRING FREQUENT REPLACEMENT. THE COSTS RELATED TO THE PURCHASE AND REPLACEMENT OF THE DISCS ARE SIGNIFICANT IN THE CONSTRUCTION BUDGET, WHICH JUSTIFIES THE STUDY OF THE WEAR OF THESE TOOLS. THE ANALYSIS OF THE WORN DISCS ALLOWS EVALUATING THE BEHAVIOR OF TOOL STEEL DURING THE EXCAVATION PROCESS. THE CASE STUDY PRESENTED ANALYZED AND CLASSIFIED THE FAILURE MODES OF 20 MICROTUNNELING CUTTING DISCS USED IN THE EXCAVATION OF A ROCK SECTION IN A SANITARY INFRASTRUCTURE PROJECT IN RIO DE JANEIRO. ACCORDING TO THE CLASSIFICATION AVAILABLE IN THE LITERATURE, IT WAS FOUND THAT THE PREDOMINANT WEAR IS OF THE REGULAR TYPE (74%), FOLLOWED BY BLOCKAGE WEAR (21%), MUSHROOMING (5%) AND MUSHROOMING WITH CHIPPING (5%). THE RESULTS DEMONSTRATED THE PREVALENCE OF WEAR FAILURES BY MUSHROOMING IN THE CENTRAL POSITIONS, REGULAR IN THE INTERMEDIATE POSITIONS AND BLOCKAGE IN THE EXTERNAL POSITIONS OF THE CUTTING HEAD.

Keywords

Discos de corte; Tuneladora; TBM; Aço ferramenta H13; Falha; Desgaste.

Disc cutters, Tunnel Boring Machine, TBM; H13 tool steel; Failure; Wear.