Transcript Estradas de Ferro – Via Permanete (Projeto)

Departamento de Eng. Produção
Estradas de Ferro
Via Permanente - Projeto
Prof. Dr. Rodrigo de Alvarenga Rosa
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Superestrutura – Projeto da VP
•
Projeto da Via Permanente
–
A distância entre os trilhos (bitola)
–
Traçado da via permanente
–
A quantidade de linhas, trechos a serem construídos
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
•
Distância entre os trilhos é denominada bitola
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
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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
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
•
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
• 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
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
Mista
Métrica
Larga
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Superestrutura – Projeto da VP - Bitola
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Curva
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Tangente
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Rampa
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Plano
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
•
•
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
• 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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
•
•
•
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
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
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
•
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)
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Cremalheira
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Cremalheira
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Superestrutura – Projeto da VP - Geometria
Cremalheira
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Projeto 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
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
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
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Via
Singela
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Linha
Dupla
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Superestrutura – Projeto da VP
Entrelinha
Entrevia
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Superestrutura – Projeto da VP
Seção Típica de uma ferrovia de linha dupla
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Tráfego Linha Singela
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Tráfego Linha Dupla
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
Outros aparelhos de via ajudam a direcionar a circulação de
trens pela ferrovia
–
Travessão
–
Triângulo de reversão
–
Pêra ferroviária
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
O aparelho denominado travessão tem por função fazer a
transferência de uma linha distinta para outra linha distinta
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Travessão
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Travessão
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias

O triângulo de reversão é usado para mudar a direção de
uma composição, necessitando de se realizar recuos para
que a manobra seja executada.
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias

As pêras ferroviárias são usadas para mudar a direção de
circulação de uma composição, no entanto diferem do
triângulo pois o trem circula
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias

Rotunda - só para inverter o sentido da
locomotiva
Giro
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
Rotunda
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
Dois conceitos importantes
–
Perfil compensado
–
Perfil Equivalente
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
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
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
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
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
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
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Projeto de Circulação de Composições Ferroviárias
•
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
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Passagem em Nível
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Passagem em Nível (Sinalização)
Cruz de Santo de André
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Passagem em Nível (Sinalização + Cancela)
Cancela com
Guariteiro
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Passagem em Nível (Sinalização + Cancela)
Cruz de Santo de André
Cancela dos
dois lados da
ferrovia
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Passagem em Nível (SINISTROOOO!!!!)
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