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Porf. Rodrigo de Alvarenga Rosa 16/08/2010
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1Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosarodrigoalvarengarosa@gmail.com(27) 9941-3300
Departamento de Eng. Produção
Operação FerroviáriaCirculação
2Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Introdução
• A operação ferroviária diz respeito à circulação de trens pela ferrovia a fim de atender a um fluxo de transporte.
• Um fluxo de transporte corresponde ao transporte contratado por um cliente de certo volume de carga de uma origem para um destino.
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3Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Introdução• Uma ferrovia classicamente é dividida em três grandes áreas: Via
Permanente, Material Rodante e Sinalização/Telecomunicação.
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Introdução
• Essas áreas isoladas uma das outras podem conseguir bons resultados cada uma.
• A soma dos bons resultados de cada área pode não implicar no bom resultado final da ferrovia.
• Para harmonizar os resultados de cada área, existe uma quarta área dentro da ferrovia
– Não lida com praticamente nada físico
– Lida com processos e planos que visam gerar bons resultados para toda a ferrovia, podendo ou não ser os melhores resultados de cada uma das três áreas.
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Introdução
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Introdução
• Como todo bom motor, ele tem que interagir com outras externas
– Comercial (contratos com clientes)
– Diretoria da empresa (metas)
– Sociedade (comunidades que são afetadas socialmente, financeiramente e ambientalmente pela ferrovia)
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Introdução
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Introdução
• A maior função da operação é ter
um olhar sistêmico sobre toda a ferrovia
com foco em utilizar todos os recursos da ferrovia a fim de conseguir transportar o maior volume de carga possível atendendo aos fluxos de transporte contratados preservando ao máximo os ativos da ferrovia, com segurança para todos os seus colaboradores e preservando o meio ambiente.
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Taxonomia da Operação Ferroviária
• A operação ferroviária pode ser dividida em dois tipos de operação:
– Circulação de Trens;
– Pátios e Terminais.
• A Circulação de Trens refere-se à viagem do trem ao longo da VP desde o momento que ele sai de um pátio ferroviário até chegar a outro pátio ferroviário.
• A operação de Pátios e Terminais implica nas operações dentro dos pátios e terminais ferroviários visando
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Centro de Controle Operacional (CCO)
• As ferrovias modernas adotam o esquema de um único escritório centralizado para o controle da operação da ferrovia.
• Nesse escritório, todas as informações da via permanente, do material rodante circulando, em pátio e em oficina, as manutenções programadas da VP, escala da equipagem e todas as outras informações da ferrovia devem ser centralizadas.
• Esse escritório centralizado é denominado Centro de Controle Operacional, ou abreviadamente CCO.
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11Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Centro de Controle Operacional (CCO)
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Planejamento e Controle da Circulação de Trens
• A ferramenta mais usada até o momento para o planejamento da circulação de trens é o Gráfico de Circulação de Trens ou simplesmente Gráfico de Trens.
• Desta forma, será detalhado a seguir o gráfico de trens e como usá-lo para o planejamento da circulação de trens.
• Porém, para poder explicar o gráfico de trens, faz-se necessário entender como ocorre a circulação dos trens em via singela e em via dupla.
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13Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Circulação de Trens• A circulação em linha dupla se dá com um trem circulando em cada linha
em direção opostas, esta é a situação das operações em metro.
• No caso da EFVM, usam-se travessões universais que permitem o trem, independente da direção de circulação, trocar de linha sempre que alcançar um desses travessões universais ao longo da estrada.
Trem 01 circulando
Trem 02 circulando
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Circulação de Trens
• A grande maioria das ferrovias brasileiras é em linha singela, à exceção da EFVM. Em breve a EFC também estará duplicada.
•
• No caso de linhas singelas, faz-se necessário a construção de um pátio denominado de pátio de cruzamento.
• Para melhor entendimento, a seguir apresenta-se o que é um pátio de cruzamento, sendo que ele é fator chave para o entendimento do gráfico de trens, bem como dos cálculos de capacidade da via em linha singela.
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15Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Pátio de Cruzamento
• Como a linha é singela, pode acontecer a situação de dois trens se encontrarem em sentidos opostos na mesma linha
• Neste caso, um dos trens é desviado para o Pátio de Cruzamento (Trem 02) e aguarda a passagem do outro trem (Trem 01) e depois da passagem deste, ele sai do Pátio de Cruzamento e prossegue viagem.
PCz 02
Trem 01 circulando
Trem 02 parado esperando
Trem 01 passar
PCz 01
16Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
• O Gráfico de Circulação de Trens é uma ferramenta visual elaborado sobre uma folha quadriculada onde são desenhados dois eixos ortogonais.
• O eixo vertical representa a posição dos pátios de cruzamento ou das estações ferroviárias
• O eixo horizontal representa a escala de tempo na qual o trem se desloca
• Todas as considerações nesta seção dizem respeito a uma linha singela.
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17Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 5 10 15 20
PCz 4
100
280
500
000
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Gráfico de Circulação de Trens
Trem circulando
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 5 10 15 20
PCz 4
100
280
500
000
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19Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
Trem circulandoÂngulo = Velocidade do trem (constante)
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 16 20
A1
A2
100
280
500
000
A1 = (280-100) / (13-4) = 20,0 km/hA2 = (100 - 0) / (16 - 13) = 33,3 km/h
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Gráfico de Circulação de Trens
Trem parado entre o tempo 13 a 16
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20
A1
A2
16
100
280
500
000
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Gráfico de Circulação de Trens
Dois trens circulando em sentidos opostos
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20
PCz 4 C01
C01
C02
C02
1 12
100
280
500
000
22Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
ERRO de circulação
Dois trens vão colidir um pouco antes do PCz 3
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20
PCz 4 C01
C01
C02
C02
1 126
ERRO
Linha Singela
100
280
500
000
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23Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
Proposta de circulação correta para o erro anterior
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20
PCz 4 C01
C01
C02
C02
1 126
100
280
500
000
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Gráfico de Circulação de Trens
Proposta de programação dos trens em função de prioridade
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20
PCz 4 C01
C01
C02
C02
1 126
100
280
500
000
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25Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens
Ultrapassagem entre dois trens
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 2015
C04
C04
C02
C02
9
100
280
500
000
26Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Gráfico de Circulação de Trens – Linha Dupla
Cruzamento entre dois trens em linha dupla
PCz 1
PCz 2
PCz 3
Locais (Km)
Tempo (Hrs)0 4 13 20165 10 20
PCz 4 C01
C01
C02
C02
1 126
Linha Dupla
Correto
100
280
500
000
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Gráfico de Circulação de Trens - 2001 - EFC
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Gráfico de Circulação de Trens - 2011 - EFC
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Pátios ferroviários
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Definição
• Define-se pátio ferroviário como sendo uma área plana em que um conjunto de vias é preparado para desmembramento e formação de trens, estacionamento de carro e vagões, operações de carregamento e descarga de produtos, manutenção de material rodante e outras atividades.
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31Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Definição
• Nos pátios, o tráfego opera mediante regras, instruções e sinais próprios e, via de regra, em velocidades reduzidas.
• Cada pátio possui pessoal e equipamento próprio que são usados da melhor maneira visando reduzir, principalmente, o tempo de permanência dos vagões dentro dos pátios.
32Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Elementos de um pátio ferroviário• As linhas são dispostas no pátio formando desvios visando facilitar
o desmembramento e a formação de trens, ao conjunto de vários desvios denomina-se feixe de linhas
Comprimento útil do desvio (Lu)
AMV
Marco de via
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33Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminologia Básica
• Manobra Ferroviária pode ser definida como todas as operações que têm por objetivo movimentar vagões e locomotivas pelas linhas dos pátios ferroviários visando o desmembramento e a formação de trens para atender às operações ferroviárias.
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Terminologia Básica
• Cortar um Vagão significa abrir o engate entre dois vagões, ou entre vagão e locomotiva separando-os ou desengatando-os com o objetivo de desmembrar o trem em lotes ou vagões isolados.
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35Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminologia Básica
• Formação de trem é a operação de fazer o engate de diversoslotes ou grupos selecionados de vagões que irão compor um trempara uma viagem.
36Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Tipos de pátios ferroviário
• Os tipos dos pátios são definidos em função das operações que nele podem ser realizadas
• Tipos de pátios– Pátio de Cruzamento; – Pátio de Manobra; – Terminal Ferroviário;– Pátio de Triagem;– Pátio de Oficina,– Pátio de Intercâmbio.
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37Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Estação Ferroviária
• As estações ferroviárias são escritórios anexos aos pátios ferroviários
• Administrativo – Controle de toda a documentação que circula com os
trens, o acompanhamento dos índices de controle do terminal, dentre outras.
• Comercial– Contato com os clientes da ferrovia, coletando
documentação, verificando entrega e recebimento de mercadorias e recebendo eventuais reclamações e elogios do cliente.
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Elementos de um pátio ferroviário
• Operacional, – Controlar todos os recursos do pátio, inclusive ocupação– Fazer a interface com o CCO para coordenar a chegada
e a saída de trens do pátio– Repassar para os manobreiros e maquinistas, quais as
manobras devem ser realizadas. Sendo que estes só podem executar manobras com a autorização expressa da estação.
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Mapa de Controle de Pátios Ferroviários
• Uma das técnicas mais utilizadas para a gestão dos pátios pelos colaboradores que exercem a função de CPT é o Mapa de Controle de Operações de Pátios Ferroviários
• O mapa consiste em um layout de todo o pátio ou de um setor contendo todas as linhas, equipamentos de carregamento e descarga, facilidades, sinalização e o que mais for relevante no pátio
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Mapa de Controle de Pátios Ferroviários
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Pátio de Manobra
• Pátios de Manobra são aqueles pátios destinados a realizar todotipo de manobra de veículos ferroviários
• São formados por diversas linhas, agrupadas em feixes queformam os subpátios, e que têm por objetivo otimizar asmanobras ferroviárias visando o desmembramento e aformação de trens
• Os Pátios de Manobra tem uma Estação Ferroviária responsávelpor coordenar todas as atividades de manobra do pátio
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Pátio de Manobra
• Os Pátios de Manobra podem ser subdivididos em três áreas, ou feixes de desvios– Recepção– Classificação– Formação
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Pátio de Recepção
• No Pátio de Recepção – o trem é recebido, – a locomotiva de viagem é cortada do trem, – os vagões são estacionados e ficam aguardando vaga
para ir para o Pátio de Classificação
• A maior importância do Pátio de Recepção é acomodar todos os vagões direcionados para o Pátio de Manobra e liberar imediatamente as linhas de circulação da ferrovia, permitindo, assim, que o tráfego ocorre sem interrupções
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Pátio de Classificação
• Pátio de Classificação é o que tem maior quantidade de linhas
• Cada uma destas deve ser destinada a conjunto de vagões que tenham um destino ou um cliente ou um produto
• Visa o desmembramento dos vagões para posterior agrupamento no Pátio de Partida ou Formação
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45Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
• Os Pátios de Classificação podem ser de três tipos:– Plano;– Hump yard,– Gravidade.
Pátio de Classificação
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Pátio de Formação
• O Pátio de Formação tem por objetivo principal agrupar os conjuntos de vagões classificados no Pátio de Classificação dentro da sequência de estações a que eles se destinam e engatar uma locomotiva de viagem a fim de iniciar mais uma viagem com um novo trem
• Devem ser providenciadas todas as documentações necessárias para que o trem siga viagem, notas fiscais e conhecimentos de embarque. – Vagão sem documentação é considerado vagão
clandestinos.
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• Os lotes de vagões da primeira estação que o novo trem vaipassar devem ser posicionados na cauda do trem, evitandoassim, que na próxima estação sejam feitas manobras pararetirar os vagões destinados a ela
• A formação do trem depende da disponibilidade delocomotivas de viagem e do trecho a ser percorrido
Pátio de Formação
48Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Pátio Terminal Ferroviário• O Terminal Ferroviário é um pátio ferroviário dedicado ao
carregamento e a descarga de produtos
• Nos Terminais Ferroviários devem existir áreas projetadas para o carregamento e descarga de produtos compostas por instalações próprias para cada tipo de produto
• Nestas áreas devem existir equipamentos para o tipo de carga que a área movimenta, assim, podem-se ter terminais especializados em: – Carga a granel; – Carga geral; – Contêiner.
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49Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminal Ferroviário de Granel
• As instalações variam em função da carga a granel sesólida, líquido e gasoso
• As instalações para do Terminal Ferroviário de Granel Sólido serão divididas em carregamento e descarga
• Dentre as instalações para carregamento de vagões, destacam-se: – muros de carregamento. – silos de carregamento,– praias de terminal.
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Terminal Ferroviário de Granel Carregamento• Os muros de carregamento são construções que servem para
suportar um aterro mais alto que a linha férrea e que fica na altura do frechal dos vagões
• Usualmente, a face deste aterro tem um muro de arrimo a 90o
paralelo a linha férrea onde o vagão vai ser posicionado
• Por cima deste aterro circulam as pás mecânicas que trazem a carga das pilhas de estocagem e as depositam dentro dos vagões. – As pilhas de estocagem devem estar próximas ao muro para
evitar grandes deslocamentos das pás mecânicas
• Eles são usados, principalmente, para minério de ferro, carvão, calcário, gusa entre outros
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Pátio Terminal Ferroviário
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Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
• Os silos são estruturas, metálicas e/ou de concreto, quecomportam um grande depósito na sua parte superior quepossui uma abertura na parte inferior
• Esta abertura fica numa altura superior ao frechal do vagão
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53Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
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Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
• Granel agrícola, soja, farelo de soja, milho, alguns silos diferem um pouco do modelo apresentado
• As comportas possuem tubos que podem ser operados de forma automática ou pelo operador de carregamento que direciona a carga para os lados e cantos dos vagões
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Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
56Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
• A praia de terminal é a forma mais econômica paracarregamento de granel, mas, nem sempre, a maneira maiseficiente
• Os vagões são carregados através de empilhadeirasespeciais, como no caso de toretes de madeira ou por meiode pás mecânicas,
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Terminal Ferroviário de Granel Carregamento
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Terminal Ferroviário de Granel Descarga
• Instalações para descarga de vagões com granel sólido, – viradores de vagões; – moegas ferroviárias; – praias de terminal.
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Terminal Ferroviário de Granel Descarga
60Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
• As moegas ferroviárias podem variar sua forma em função da carga a ser descarregada. As duas formas mais usuais são: – Elevado;– Moegas com esteira.
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Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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• Moegas ferroviárias– Descarga dos vagões por gravidade, no entanto a carga
cai sobre transportadores de correia que levam a carga até armazéns ou silos
– Produtos descarregados: grãos em geral, farelo, fertilizantes, cal, magnesita, fosfato, enxofre, açúcar, etc.
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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63Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
• Moega
TremonhaVagão
Piso da meogaEm tela vazada
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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• Moega
Moega
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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65Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
• Moega
Comportas
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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• Moega
Comportas
Terminal Ferroviário de Granel Descarga
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67Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
Terminal Ferroviário para Carga Geral
• Em um Terminal Ferroviário para Carga Geral as instalações variam muito, sendo praticamente exclusivas para cada tipo de carga
• Existem dois tipos básicos de Terminal Ferroviário para Carga Geral:– cobertos,– a céu aberto.
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Terminal Ferroviário para Carga Geral Coberto
• Os terminais cobertos têm por objetivo operar cargas quenão podem ficar expostas ao tempo
• Precisam ser operadas independentemente da situaçãoclimática (chuva, neve, etc)
• Cargas que necessitam desta proteção, citam-se:– fardos de celulose,– sacos de leite em pó,– bobinas de aço a frio– caixarias– outras
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Terminal Ferroviário para Carga Geral Coberto
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• Os terminais a céu aberto seguem o mesmo conceito depraia de terminal, podendo ser pavimentados ou não
• Terminais mais organizados e com um tráfego maior,comumente, têm sua praia de terminal pavimentada
• Se o terminal tiver equipamentos que operem sobre trilho,este problema do terminal se tornar um atoleiro é menosgrave.
Terminal Ferroviário para Carga Geral a Céu Aberto
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Terminal Ferroviário para Carga Geral a Céu Aberto
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Terminal Ferroviário para Carga Geral Equipamentos
• Existem dois equipamentos que exercem a mesma função das empilhadeiras
• Conforme o uso ser dentro de armazém ou a céu aberto
• São eles:– pórticos,– pontes rolantes.
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Terminal Ferroviário para Carga Geral Equipamentos
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Terminal Ferroviário para Carga Geral Equipamentos
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Terminal Ferroviário para Contêiner
• As empilhadeiras reach stacker e a empilhadeira top lift sãoespecializadas para operação de carregamento e descargade contêiner
• A diferença entre ambas é que a top lift é mais empregadapara contêineres vazios e alcança uma menor distância apartir da torre.
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Terminal Ferroviário para Contêiner Equipamentos
Reach Stacker
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Terminal Ferroviário para Contêiner Equipamentos
Reach Stacker
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Como fazer uma manobra
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