1 Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa [email protected]

1Curso de Engenharia Civil - Estradas de Ferro – Departamento de Produção - Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa

Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga [email protected](27) 9941-3300

Departamento de Eng. Produção

Estradas de FerroVia Permanente - Projeto


• Projeto da Via Permanente– A distância entre os trilhos (bitola)– Traçado da via permanente– A quantidade de linhas, trechos a serem construídos

Superestrutura – Projeto da VP


• Distância entre os trilhos é denominada bitola

Superestrutura – Projeto da VP - Bitola








• Existem quatro tipos de bitola– Larga – com 1,60 m– Standard ou normal - com 1,435 m– Métrica – com 1,0 m– Bitola estreita – abaixo de 1,0 m



• A bitola é um dos fatores mais importantes no projeto ferroviário

• A partir dela é possível estabelecer os seguintes parâmetros da ferrovia

– Velocidade– Capacidade de Transporte– Tipo do material rodante– Aspectos econômicos das ferrovias– Integração entre ferrovias existentes



• A falta de padronização das bitolas acarreta custos logísticos: transbordo entre as ferrovias

• Para minimizar o problema faz-se a optção por uma via de bitola mista



Métrica

Larga

Mista





• Geometria da Via Permanente é o traçado de uma ferrovia– Em tangente - indica um trecho em linha reta. O ideal é

que toda linha seja em tangente. – Em curva - Trechos em curvas são aqueles nos quais a VP

muda de direção– Em rampa – trechos inclinados em relação ao plano da VP– Plano – trecho com inclinação zero

• As vezes, na EFVM, ouve-se falar: paralelo

Superestrutura – Projeto da VP - Geometria



Curva



Tangente



Rampa


Plano



• As curvas geram diversos efeitos negativos para a via permanente e circulação dos trens: Criação de resistência à tração; Desgaste do trilho e o do material rodante

• Em curva a velocidade do trem deve ser reduzida– A força gerada pode fazer com que o friso e\ou o trilho

não suportem as forças fazendo com que o trem saía do trilho, descarrilando



• Um outro aspecto que leva à redução de velocidade na curva é o risco de o vagão tombar

– A roda do trem está sendo forçada a ir na direção do trilho pela ação do friso, mas a carga tende a manter sua direção original, gerando uma força lateral

• Cria-se nas curvas mais críticas, uma superelevação– Eleva-se o trilho externo da curva em relação ao trilho

interno da curva– Não é recomendado o uso de superelevação em pátios e

áreas de manobras



• Toda curva ferroviária tem de ser projetada levando em conta o raio que ela terá, quanto maior o raio, menor o atrito, e menor a força lateral

• Os veículos ferroviários possuem truques e a curva tem que permitir a inscrição dessa base rígida na curva, além de limitar o escorregamento entre roda e trilho.

• Para se conseguir raios de curva maiores, são feitos os cortes e aterros, vistos anteriormente

• Existe ainda a possibilidade de se fazer super-largura



• As rampas são as inclinações em relação ao plano da via permanente. As rampas são também denominadas de greide

• As rampas são medidas em percentual e quando se diz que uma ferrovia possui um trecho com rampa de 1,5 %, quer dizer que a via sobe 1,5 m na vertical após ter-se deslocado 100,0 m na horizontal



• O ideal é que as ferrovias fossem planas• As rampas são difíceis de serem vencidas pelas

composições e pela pouca aderência roda/trilho das composições ferroviárias

• Vagões estacionados em trechos com rampas superiores a 0,25% necessitam ser calçado para não deslizarem. Já são consideradas rampas fortes as que possuem inclinação superior a 1,0%.

• Para rampas acima de 2,0% os esforços para tracionar o veículo podem superar a aderência e as rodas começam a patinar

• Deve ser considerado não só a inclinação da rampa, mas, também, o comprimento da rampa

– Força por tempo prolongado o motor de tração



• Existem dois tipos de trecho em relação às rampas– Simples Aderência - onde o trem se desloca usando

somente o contato simples e direto da roda com o trilho– Com cremalheira - as locomotivas possuem uma roda

central dentada motora que se encaixa num trilho suplementar também dentado



• Para vencer rampas elevadas nos trechos de simples aderência:

– Introduzir uma ou mais locomotivas de auxílio na cauda do trem, que ajudam a empurrá-lo no sentido ascendente (helper)

– Lançar sobre a via uma certa quantidade de areia que as locomotivas carregam para aumentar a aderência (Areiro)



Cremalheira



Cremalheira



Cremalheira



Projeto de Circulação de Composições FerroviáriasProjeto de Circulação de Composições Ferroviárias

• O conjunto de linhas por onde a composição pode circular• Linha é o espaço onde as composições ferroviárias podem

circular, delimitados na largura pela bitola da via e na distância pela extensão linear dos trilhos


• Conforme a quantidade de linhas paralelas para circulação de composições ferroviárias, a via pode ser definida, como:

– Singela ou simples - possuem uma única linha principal onde ocorre a circulação das composições ferroviárias em ambos os sentidos.

– Dupla - possuem mais de uma linha principal



ViaSingela



LinhaDupla




Entrelinha

Entrevia



Seção Típica de uma ferrovia de linha dupla


Tráfego Linha Singela



Tráfego Linha Dupla



• Outros aparelhos de via ajudam a direcionar a circulação de trens pela ferrovia

– Travessão– Triângulo de reversão– Pêra ferroviária



• O aparelho denominado travessão tem por função fazer a transferência de uma linha distinta para outra linha distinta



Travessão



Travessão



O triângulo de reversão é usado para mudar a direção de uma composição, necessitando de se realizar recuos para que a manobra seja executada.



As pêras ferroviárias são usadas para mudar a direção de circulação de uma composição, no entanto diferem do triângulo pois o trem circula




Rotunda - só para inverter o sentido da locomotiva

Giro



Rotunda



• Dois conceitos importantes– Perfil compensado– Perfil Equivalente



• Perfil compensado– A operação da ferrovia não olha mais a ferrovia como rampas e

curvas– Transforma todas as curvas em rampas– Como?

• Vê a resistência que uma curva oferece ao tráfego do trem e gera o equivalente em percentual de rampa e soma a rampa do trecho analisado

• Desta forma a ferrovia passa a ter somente rampas ou seja um Perfil Compensado



• Perfil Equivalente– Similar ao Perfil Compensado– Só que em vez de considerar a ferrovia como um todo

ele considera o tamanho de um trem e neste espaço que ele ocupa a VP é calculado o Perfil Equivalente similar ao Perfil Compensado

– Um trem de 160 vagões, típico da CVRD, tem aproximadamente 2.000 metros. Assim, a cada 2.000m de ferrovia vai-se calculando o Perfil Equivalente

Projeto de Circulação de Composições Projeto de Circulação de Composições FerroviáriasFerroviárias


• Gabarito da Via Permanente– O polígono (altura, largura, comprimento) representativa

da VP onde todos os veículos podem passar livremente (túneis, taludes, pontes, armazéns, estações de passageiros, etc)

– Deve ser considerado o jogo dos vagões quando em marcha e o efeito dos vagões em curva



• Passagem em Nível– É o cruzamento de uma ferrovia com uma rodovia no

mesmo plano– Há interferência de um tráfego no outro– Locomotiva deve tocar buzina pelo menos 500 metros

antes de alcançar a passagem em nível– Preferência é da ferrovia



Passagem em NívelPassagem em Nível


Passagem em Nível (Sinalização)Passagem em Nível (Sinalização)

Cruz de Santo de André


Cancela com Cancela com GuariteiroGuariteiro

Passagem em Nível (Sinalização + Cancela)Passagem em Nível (Sinalização + Cancela)


Cancela dos Cancela dos dois lados dadois lados daferroviaferrovia

Cruz de Santo de AndréCruz de Santo de André

Passagem em Nível (Sinalização + Cancela)


Passagem em Nível (SINISTROOOO!!!!)Passagem em Nível (SINISTROOOO!!!!)

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