UFPR DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES SISTEMAS DE TRANSPORTES TT 046. Aula 05

Transcrição

1 UFPR DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES SISTEMAS DE TRANSPORTES TT 046 Prof. Djalma Pereira Prof. Eduardo Ratton Profa. Gilza Fernandes Blasi Profa. Márcia de Andrade Pereira Aula 05

2 TRANSPORTE FERROVIÁRIO 2

3 Subsistemas básicos: Via Permanente e Material Rodante 3

4 VIA FERROVIÁRIA OU VIA PERMANENTE 4

5 COMPONENTES DA VIA FERROVIÁRIA OU VIA PERMANENTE Infraestrutura Superestrutura 5

6 INFRAESTRUTURA Objetivam construir o leito sobre o qual se assenta a superestrutura da via (via permanente) Plataforma de terraplenagem; Elementos de drenagem; Obras de Arte Especiais (túneis, pontes, etc). 6

7 PLATAFORMA DE TERRAPLENAGEM É o suporte da estrutura da via e que recebe, através do lastro, as pressões devidas a circulação dos trens. Plataforma 7

8 SUPERESTRUTURA lastro e sublastro; dormentes; trilhos; aparelhos de mudança de via (AMV s). 8

9 SUPERESTRUTURA 9

10 BITOLA Distância entre as faces internas das duas filas de trilhos 10

11 BITOLAS Vantagens da bitola métrica curvas de menor raio; menor largura da plataforma, terraplenos e obras de arte; economia de lastro, dormente e trilhos; material rodante de menor custo; menor resistência a tração. Desvantagens da bitola métrica menor capacidade de tráfego; menor velocidade. 11

12 COMPARATIVO ENTRE AS BITOLAS DE 1,00M E 1,60M Bitola de 1,60m: lotação de um vagão: 95 ton tara: 24 ton Total: 119 ton - relação lotação/peso total = 0,798 Bitola de 1,00m: lotação de um vagão: 74 ton tara: 16 ton Total: 90 ton - relação lotação/peso total = 0,822 12

13 13

14 14

15 Funções SUB-LASTRO aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a taxa de trabalho no terreno menor altura da camada de lastro; diminuir a altura necessária de lastro, uma vez que seu custo é menor; aumentar a resistência do leito à erosão e a penetração da água, auxiliando no processo de drenagem da via; permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro, para que a via permanente não seja rígida. 15

16 LASTRO LASTRO 16

17 LASTRO 17

18 LASTRO Funções distribuir sobre a plataforma ou sobre o sublastro os esforços resultantes das cargas dos veículos, produzindo uma pressão adequada a sua capacidade; formar um colchão até certo ponto elástico, atenuando as trepidações resultantes da passagem dos veículos; formar uma superfície uniforme e contínua para os dormentes e trilhos, suprimindo as pequenas irregularidades na superfície da plataforma ou do sublastro; impedir o deslocamento dos dormentes, quer no sentido longitudinal, quer no sentido transversal; promover a drenagem da superestrutura e, no caso dos dormentes de madeira a sua aeração. 18

19 LASTRO MATERIAIS Pedra Britada Cascalho Areia Escória de Alto Forno 19

20 DORMENTES É o elemento da superestrutura ferroviária que tem por função receber e transmitir ao lastro os esforços produzidos pelas cargas dos veículos, servindo de suporte dos trilhos, permitindo a sua fixação e mantendo invariável a distância entre eles(bitola). 20

21 DORMENTES Dormente de Madeira 21

22 DORMENTES Dormente de Madeira Vida útil de 15 a 20 anos (tratada) Mais utilizada a madeira de lei (ipê) TRATAMENTO DO DORMENTE DE MADEIRA Impregnação ao dormente em Auto-Clave 22

23 DORMENTES Dormente de Concreto A vida útil é de 40 anos Manuseio é muito oneroso Custo muito alto de aquisição Dormente de AçoA Aliado ao meio ambiente Bem mais leve e fácil manuseio Vida útil maior que o de madeira 23

24 DORMENTES Dormente de Plástico 24

25 TRILHOS Perfil metálico de seção especial, destinado a formar a pista de rolamento dos veículos ferroviários. Funcionam como vigas elásticas que servem como suportes diretos e guias das rodas; O perfil fabricado no Brasil é denominado Vignole e é formado por patim, alma e boleto. 25

26 PERFIL DOS TRILHOS Os trilhos são designados pelo peso que apresentam por metro-linear TR kg em 1 metro de trilho 26

27 ACESSÓRIOS DOS TRILHOS 27

28 ACESSÓRIOS DOS TRILHOS Talas de junção São elementos que atuam na emenda dos trilhos. A junta é feita com duas talas de junção justapostas Montadas na alma do trilho e apertadas com 4 a 6 parafusos de alta resistência 28

29 ACESSÓRIOS DOS TRILHOS Fixações São elementos que tem como função manter o trilho na posição correta e garantir a bitola da via Podem ser: rígidas r e elásticas 29

30 ACESSÓRIOS DOS TRILHOS Placas de Apoio Distribuem as tensões dos trilhos aos dormentes 30

31 APARELHO DE MUDANÇA DE VIA - AMV 31

32 APARELHO DE MUDANÇA DE VIA - AMV Tem a função de desviar os veículos com segurança e velocidade compatível. Mudar o trem entre segmentos de via 32

33 APARELHO DE MUDANÇA DE VIA - AMV 33

34 34

35 APARELHO DE MUDANÇA DE VIA 35

36 Transposição de Via Férrea Passagem em Nível 36

37 NOMENCLATURA DAS FERROVIAS Radiais: as que partem de Brasília, em qualquer direção para ligá-la a capitais regionais ou a pontos periféricos importantes; Longitudinais: as que se orientam na direção geral norte-sul; Transversais: as que se orientam na direção geral leste-oeste; Diagonais: as que se orientam nas direções gerais nordeste-sudoeste e noroeste-sudeste; Ligações: as que, em qualquer direção, não se enquadrando nas categorias anteriores, ligam entre si diferentes ferrovias ou pontos importantes ou se constituem em ramais coletores regionais 37

38 DESIGNAÇÃO DAS FERROVIAS EF - X X X Primeiro algarismo: 0 para as radiais; 1 para as longitudinais 2 para as transversais 3 para as diagonais 4 para as ligações 38

39 DESIGNAÇÃO DAS FERROVIAS Algarismos complementares: radiais: de 00 a 99 pela porcentagem do ângulo medido a partir da parte norte do meridiano de Brasília, localizado no sentido horário, com a ferrovia considerada; longitudinais: interpolação entre 00 no extremo leste do país e 50 em Brasília e deste número a 99 no extremo oeste, proporcionalmente a distância da ferrovia ao meridiano de Brasília; transversais: de 00 no extremo norte do país a 50 no paralelo de Brasília e deste valor a 99 no extremo sul; diagonais: a numeração complementar varia seguindo números pares de 00 no extremo NE a 50 em Brasília e deste valor a 98 no extremo SO. A numeração complementar varia seguindo números ímpares de 01 no extremo NO a 51 em Brasília e deste valor a 99 no extremo SE. ligações: de 00 a 50 se a ferrovia estiver ao norte do paralelo de Brasília e entre 50 e 99 se estiver ao sul. 39

40 CLASSIFICAÇÃO DAS FERROVIAS A - Quanto a bitola: Larga: b > 1,435m; Normal: b = 1,435m; Estreita: b < 1,435m. 40

41 CLASSIFICAÇÃO DAS FERROVIAS B - Quanto a importância Troncais Secundárias Ligações / Ramais 41

42 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE FERROVAS Obedecem as determinações dos manuais e normas técnicas estabelecidas pelo DNIT e procedimentos adotados em outros países. 42

43 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE FERROVIAS Planta (Eixo) Perfil Longitudinal (Greide) Seção Transversal (Plataforma). 43

44 CLASSIFICAÇÃO DOS TERRENOS 44

45 RAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTAL (PLANTA) 45

46 RAMPAS MÁXIMAS (GREIDE) 46

47 SEÇÃO TRANSVERSAL (plataforma de 7,80 metros) 47

48 INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS PARA ORÇAMENTAR OBRAS DE SUPERESTRUTURA FERROVIÁRIA Extensão da Linha Tipo de Fixação Tipo do Serviço Quantidade de Vias Extensão Obras de Arte Altura do Lastro Quant. e Tipo dos AMVs Bitola da Via Ext.de Linha a Conserv. Perfil do Tr, no de furos Quant. Placas e Marcos Quant. Cortes de Tr Tipo do Dormente Taxa de Dormentes / km Quant. Furos de Tr. Extensão a Demolir 48

49 49

50 CUSTOS DE OBRAS FERROVIÁRIAS TERRAPLENAGEM DRENAGEM e O.A.C OBRAS-DE-ARTE ESPECIAIS 7% 25% 2% OBRAS COMPLEMENTARES SUPERESTRUTURA DA VIA SINALIZAÇÃO E SISTEMAS 36% 1%3% 26% DESAPROPRIAÇÃO 50

51 CUSTO DE MANUTENÇÃO DA LINHA FÉRREA E OBRAS DE ARTE US$ 7.000,00/km/ano 51

52 CARACTERÍSTICAS DO MODAL FERROVIÁRIO Realizado por trem, compostos de vagões puxados por locomotivas Não é tão ágil quanto o rodoviário no acesso às cargas Falta de flexibilidade - são presos a caminhos únicos Recomendado para mercadorias de baixo valor agregado e grandes quantidades Baixo frete US$ 7.000,00/km/ano 52

53 MODO FERROVIÁRIO Vantagens Menor custo de transporte e grande capacidade (rodoviário) Frete mais barato que o rodoviário Livre de congestionamento Grande quantidade de carga com vários vagões

54 MODO FERROVIÁRIO Desvantagens Modal mais lento que o rodoviário Não tem flexibilidade no trajeto Problemas de bitola - dentro e fora do país Exige transbordo constante de carga

55 MODO FERROVIÁRIO RODO X FERRO Caminhões são capazes de manipular menor variedade de cargas, devido principalmente as restrições que limitam tamanho e peso de carregamentos Entretanto, oferecem entrega mais rápida no caso de cargas pequenas, enquanto que o ferroviário precisa lotar um trem.

56 MODO FERROVIÁRIO TRANSPORTE RODOFERROVIÁRIO - VANTAGENS SOBRE O RODOVIÁRIO Custo baixo do transporte ferroviário para longas distâncias Acessibilidade do transporte rodoviário Combinados permitem uma entrega na porta do cliente a um custo total menor - buscando um equilíbrio na relação preço/serviço

57 MATERIAL RODANTE Veículos tratores: locomotivas (vapor, elétricas, combustão, diesel-elétricas); Veículos rebocados (carga): vagões. 57

58 LOCOMOTIVA A VAPOR 58

59 LOCOMOTIVA ELÉTRICA (transporte de cargas) 59

60 LOCOMOTIVA ELÉTRICA (transporte de passageiros) 60

61 LOCOMOTIVAS DIESEL ELÉTRICAS 61

62 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO FECHADO Granéis sólidos Carga geral

63 VAGÃO HOPPER FECHADO 63

64 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO GAIOLA COM ESTRADOS Gado

65 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO ISOTÉRMICO Produtos com controle de temperatura

66 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO SEM LATERAIS E CABECEIRAS - PLATAFORMA Madeira e grandes volumes

67 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO PLATAFORMA ARTICULADO Transporte de Containeres

68 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO TANQUE Transporte de líquidos

69 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO SILO Transporte de cimento a granel 69

70 TIPOS DE VAGÕES VAGÃO GÔNDOLA Transporte de minérios 70

71 TRANSTRAILLER (carga geral) 71

72 Truque Ferroviário Truque Rodotrilho 72

73 VEÍCULO RODOFERROVIÁRIO (manutenção da via permanente) 73

74 VEÍCULO RODOFERROVIÁRIO (manutenção da via permanente) 74

75 CUSTOS DO MATERIAL RODANTE DA FERRONORTE Locomotiva nova US$2,0 milhões Locomotiva remanufaturada US$ 350 mil Vagão hopper US$80.000,00(alumínio) Vagão plataforma US$40.000,00 75

76 DESVIO FERROVIÁRIO Linha adjacente à linha principal, ou a outro desvio, destinada aos cruzamentos, ultrapassagens e formação de trens. 76

77 PÁTIOS FERROVIÁRIOS Grande área de terreno, mais ou menos nivelada. Áreas externas em torno das estações, oficinas, depósitos etc., onde se colocam desvios. Área de esplanada em que um conjunto de vias é preparado para formação de trens, manobras e estacionamento de veículos ferroviários e outros fins. 77

78 PÁTIOS FERROVIÁRIOS Para a montagem de um trem é necessário uma organização racional e rápida dos vagões, condições que exigem grandes superfícies, equipamentos adequados e operação eficiente. Essas aéreas são denominadas de pátios ou estações de triagem, cruzamentos ou terminais. 78