PTR 2378 Projeto de infra-estrutura de vias de transportes terrestres

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1 PTR 2378 Projeto de infra-estrutura de vias de transportes terrestres 1º semestre/2007 Aula 10 INTERSEÇÕES RODOVIÁRIAS I

2 INTERSEÇÕES RODOVIÁRIAS Generalidades Dados para escolha do tipo de interseção e tratamento dos detalhes de projeto Tipos de Interseções Interseções em nível Considerações gerais Movimentos possíveis tipos de manobras Tipos de conflitos Números de conflitos Canalizações de tráfego

3 INTERSEÇÕES RODOVIÁRIAS Tipos de interseção em nível Interseções com 3 aproximações, tipo T ou Y Interseções com 4 aproximações Interseções com múltiplas aproximações: junções com 5 ou mais aproximações Interseções canalizadas Rotatórias Critérios de projeto em interseções em nível

4 INTERSEÇÕES RODOVIÁRIAS GENERALIDADES Interseção rodoviária área onde duas ou mais vias se cruzam ou se unem e na qual são implantados dispositivos para ordenar os diversos movimentos de tráfego Área da interseção número de conflitos pode ser alto cresce a potencialidade de acidentes Concepção e qualidade do projeto são determinantes nos seguintes aspectos do sistema rodoviário: segurança eficiência operacional custos operacionais velocidades / capacidade conforto

5 Interseções Rodoviárias DADOS PARA ESCOLHA DO TIPO DE INTERSEÇÃO E DETALHAMENTO DO PROJETO Dados Funcionais classificação funcional das vias tipo de controle de acesso prioridades de passagem velocidades Dados Físicos topografia (zonas rurais) edificações (zonas urbanas) e outros melhoramentos redes de serviços de utilidade pública

6 Interseções Rodoviárias DADOS PARA ESCOLHA DO TIPO DE INTERSEÇÃO E DETALHAMENTO DO PROJETO Dados de Tráfego volumes de tráfego de todos os movimentos (VDM e VHP) composição de tráfego de todos os movimentos volumes de pedestres Dados de Acidentes: tipos de acidentes causas distribuição no tempo

7 Interseções Rodoviárias Tipos Básicos de Interseções Interseção em nível em uma certa extensão ocorre a coincidência dos greides das duas vias que se cruzam ou se unem Interseção em desnível ou interconexão cruzamento em desnível com uma ou mais rampas de conexão para movimentos entre as vias que se cruzam ou unem

8 Interseções em Nível Considerações Gerais intensidades dos fluxos podem exigir controle do tráfego (visando fluidez e segurança) constituem o tipo mais comum nas áreas urbanas maior parte é desprovida de qualquer medida específica de controle resultam, em geral, do processo natural da expansão e do crescimento urbano na maioria dos casos são implantadas sem preocupação quanto à forma e configuração

9 Interseções em Nível Movimentos possíveis Tipos de Manobras Tipos de manobras: Divergência Convergência Cruzamento Entrelaçamento

10 Interseções em Nível Conflitos possíveis Tipos de conflitos: de divergência de convergência cruzamento c/ tráfego direto cruzamento c/ tráfego de conversão

11 Interseções em Nível Número de conflitos Número de conflitos na interseção depende de: número de aproximações com uma ou duas mãos de direção número de faixas de cada aproximação existência de sinalização volumes de tráfego porcentagem de conversões à direita e à esquerda

12 Interseções em Nível Número de conflitos: exemplo com 4 aproximações

13 Interseções em Nível Número de conflitos: exemplo com 4 aproximações

14 Interseções em Nível Número de conflitos: exemplo com 4 aproximações

15 Interseções em Nível Canalizações de tráfego Canalização de tráfego separação ou regulamentação dos movimentos de tráfego conflitantes em trajetórias bem definidas uso de marcas no pavimento (sinalização horizontal) implantação de ilhas e/ou outros elementos físicos Objetivos: ordenar e acrescentar segurança aos movimentos tanto dos veículos como dos pedestres Pedestres barreiras e espaços de proteção à circulação e travessia de pedestres

16 Canalizações de Tráfego Classificação Funcional das Ilhas Físicas ILHA DIRECIONAL para controlar e dirigir os movimentos de tráfego ILHA DIVISIONAL para separar movimentos de tráfego opostos para alertar o motorista da existência de via cruzando à frente para regular o tráfego na interseção ILHA DE REFÚGIO NAS TRAVESSIAS DE PEDESTRES para ajudar ou proteger os pedestres que cruzam a via

17 Canalizações de Tráfego Detalhes de Projeto das Ilhas com Meios-Fios (Áreas Urbanas)

18 Canalizações de Tráfego Detalhes de Projeto das Ilhas com Meios-Fios (Áreas Rurais)

19 Canalizações de Tráfego Tipos Gerais de Ilhas Divisórias

20 Canalizações de Tráfego Detalhes de Projeto de Ilhas Divisórias

21 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

22 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

23 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

24 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

25 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

26 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

27 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

28 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

29 Interseções em Nível Princípios Básicos de Canalização

30 Interseções em Nível Tipos de Interseção em Nível Interseções com 3 aproximações, em T ou Y Interseções com 4 aproximações perpendicular: 70º < α < 110º oblíqua: α < 70º ou α < 110º com 2 aproximações separadas

31 Interseções em Nível Tipos de Interseção em Nível Interseções com múltiplas aproximações junções com 5 ou mais aproximações Interseções canalizadas três ou mais aproximações que foram modificadas com ilhas, canteiros centrais e sinalização horizontal objetivo: aumentar a capacidade, segurança e flexibilidade dos movimentos de conversão Rotatórias

32 Interseções em Nível Interseções de Três Ramos (T)

33 Interseções em Nível Interseções de Três Ramos (T)

34 Interseções em Nível Interseções de Três Ramos (T)

35 Interseções em Nível Interseções de Quatro Ramos

36 Interseções em Nível Interseções de Quatro Ramos

37 Interseções em Nível Interseções de Quatro Ramos

38 Interseções em Nível Interseções de Quatro Ramos

39 Interseções em Nível Interseções de Quatro Ramos

40 Interseções em Nível Interseções de Múltiplos Ramos

41 Interseções em Nível Rotatórias Tráfego se move no sentido anti-horário ao redor de uma ilha central Vantagens: circulação é contínua permite todos os movimentos Desvantagens: pouca capacidade em relação à área ocupada percursos (às vezes) muito longos dificuldades com pedestres (às vezes sérias) entrelaçamento

42 Interseções em Nível Rotatórias Casos em que a rotatória é a solução mais adequada: interseções com cinco ou mais aproximações, com intensidades de tráfego aproximadamente iguais os movimentos de conversão mais importantes chegam a superar o movimento direto disponibilidade de áreas extensas e planas baixo movimento de pedestres distâncias grandes entre aproximações para permitir entrelaçamento Entrelaçamento crítico condiciona a capacidade da rotatória Capacidade prática de rotatórias bem projetadas: veíc/hora

43 Interseções em Nível Elementos Geométricos Básicos em Uma Rotatória

44 Interseções em Nível Esquema com Indicação dos Elementos Principais de uma Rotatória Tratamento para ciclistas Circulação no sentido anti-horário Via de circulação Ilha central Calçada Ilha de separação Barreira vegetal gradil Linha de retenção Faixa de Pedestre

45 Características Básicas dos Elementos para Cada Uma das Seis Categorias de Rotatória Elemento de projeto Mini rotatória Urbana compacta Urbana com uma faixa Urbana com duas faixas Rural uma faixa Rural duas faixas Velocidade de projeto máxima recomendada Número de faixas na aproximação 25 km/h 1 25 km/h 1 35 km/h 1 40 km/h 2 40 km/h 1 50 km/h 2 Diâmetro da rotatória 13 a 25 m 25 a 30 m 30 a 40 m 45 a 55 m 35 a 40 m 55 a 60 m Tratamento da ilha de separação Volume com 4 aproximações (veíc./dia) Veículos de projeto Elevada, se possível, com faixa de pedestres em nível, se elevada Caminhão (unidade simples) Elevada, com faixa de pedestres em nível Caminhão (unidade simples) e ônibus Elevada, com faixa de pedestres em nível WB-15 (WB-50) Elevada, com faixa de pedestres em nível Ver figura WB-15 (WB-50) Elevada e alargada, com faixa de pedestre em nível WB-20 (WB-67) Elevada e alargada, com faixa de pedestre em nível Ver figura WB-20 (WB-67) Fonte: Roundabouts An Internacional Guide FHWA/USA, junho de 2000 Obs.: 1. Os dados apresentados referem-se a rotatórias com entradas a 90º e não mais que 4 aproximações 2. Os veículos de projeto mencionados são os estabelecidos pela AASHTO

46 Interseções em Nível Tipos básicos de rotatórias Ilha de canalização pode ser ultrapassada Ilha central pode ser ultrapassada Mini rotatória Travessia de pedestre perpendicular Pouco ou nenhum pavimento adicional é necessário Ilha central não pode ser ultrapassada Rotatórias urbanas compactas Entradas mais perpendiculares para promover velocidades mais baixas

47 Interseções em Nível Tipos básicos de rotatórias Tratamento para bicicletas Rotatórias urbanas com uma faixa de tráfego Capacidade maior que as rotatórias urbanas compactas Vias de circulação mais largas Rotatórias urbanas com duas faixas de tráfego Barreira vegetal / gradil Duas faixas de entrada em uma ou mais aproximações

48 Interseções em Nível Tipos básicos de rotatórias Acomodação para pedestres Diâmetro maior que as formas urbanas Rotatórias rurais com uma faixa de tráfego A saída é mais tangencial do que nas formas urbanas Acomodação de pedestres Ilhas de canalização maiores e tratamento adicional nas aproximações Rotatórias rurais com duas faixas de tráfego A saída é mais tangencial do que nas formas urbanas

49 Capacidade de Tráfego da Rotatória A capacidade depende de dois fatores principais conflito entre o fluxo de circulação e o de entrada na rotatória geometria da rotatória Conflito de fluxos: entrada x circulação fluxo de circulação reduzido: motoristas podem entrar sem atraso significativo fluxo de circulação elevado: taxa de entrada de veículos na rotatória diminui Características geométricas que mais afetam a capacidade da rotatória largura e número de faixas de entrada largura e número de faixas de circulação distâncias entre as aproximações (entrelaçamento)

50 Capacidade de Tráfego da Rotatória Outros elementos geométricos com efeitos menores sobre a capacidade da rotatória diâmetro do círculo inscrito ângulo de entrada As rotatórias devem ser projetadas para operar a não mais que 85% da capacidade estimada problema quando o fluxo excede tal valor: possibilidade de atraso e filas A travessia de pedestres nas faixas sinalizadas pode ter efeito significativo na capacidade e deve, portanto, ser considerada no dimensionamento do projeto

51 Capacidade de Tráfego da Rotatória Fluxo Máximo de Entrada (veículos/h) Urbanas e Rurais com uma faixa de tráfego Fluxo entrando e circulando = veículos/hora Fluxo de circulação (veículos/hora) Rotatórias urbanas compactas Capacidade estimada de uma rotatória com uma faixa de tráfego e diâmetro do círculo inscrito de 25 a 55 m. Capacidade estimada de uma rotatória com duas faixas de tráfego e diâmetro do círculo inscrito de 40 a 60 m. Fluxo Máximo na Entrada (veículos/h) Fluxo de Circulação (veículos/h)

52 Critérios de Projeto para Interseções em Nível velocidades distância de visibilidade curvas das interseções projetos mínimos para os ramos de conversão raios mínimos larguras dos ramos superelevação alinhamento das vias interceptantes perfil

53 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Velocidades conversões à esquerda alto potencial de conflito: usualmente V e 16 km/h conversões à direita menor potencial de conflito: V d > V min

54 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Distâncias de visibilidade Distâncias de visibilidade em todas as interseções existem potenciais de conflito probabilidade de conflito pode ser reduzida com boa canalização e controles apropriados de tráfego redução do nº de acidentes e operação eficiente do tráfego depende, em grande parte, da distância de visibilidade disponível nas aproximações da interseção se não for possível proporcionar distância de visibilidade adequada, as velocidades de aproximação devem ser controladas e reduzidas de acordo com a distância de visibilidade disponível

55 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Distâncias de visibilidade Triângulo de Visibilidade para o Tráfego em Movimento

56 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Distâncias de visibilidade Triângulo de Visibilidade para o Tráfego Parado

57 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Projetos e raios mínimos para curvas Curvas das interseções projetos mínimos para os ramos de conversão raios mínimos para curvas em interseções

58 Conversões de Veículos de Projeto Curvas Circulares Simples e Compostas Raios Mínimos para Bordos de Pistas de Conversão(*) (*)Aplicáveis p/ V<25km/h

59 Conversões de Veículos de Projeto Caso de Curvas Compostas Raios Mínimos para Veículo Tipo CO (Conversão de 90º)

60 Conversões de Veículos de Projeto Caso de Curvas Compostas Raios Mínimos p/ Veículo Tipo SR (Conversão de 60 o e 120º)

61 Conversões de Veículos de Projeto Condições Mínimas de Projeto para Pistas de Conversão Para fins de projeto, as condições de conversão são classificadas em três categorias: Condição A: permite a conversão de veículos VP com facilidade e de veículos CO com restrições Condição B: permite a conversão de veículos CO com facilidade e de veículos SR com invasão das faixas adjacentes Condição C: permite a conversão de veículos SR sem invasão das faixas adjacentes

62 Condições Mínimas de Projeto para Pistas de Conversão c/ Curvas Compostas Elementos Aplicáveis para V < 25 km/h

63 Condições Mínimas de Projeto para Pistas de Conversão com Curvas Compostas Conversão a 90º Veículos Tipo VP, CO e SR

64 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Raios Mínimos para Curvas

65 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Raios Mínimos para Curvas Velocidade de projeto (km/h) Coeficiente de atrito transversal f 0,32 0,28 0,23 0,19 0,17 0,15 Superelevação (%) Raio mínimo calculado (m) Raio mínimo arredondado (m) Obs.: 1. Os raios acima são adotados de preferência no bordo interno da pista 2. Para velocidades superiores a 70 km/h devem ser usados os valores correspondentes às vias em geral 3. Para fluxo contínuo os raios de curva deverão ser maiores que 30 m.

66 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Larguras dos Ramos Largura dos ramos depende de: raio de curva tipo de veículo a ser acomodado tipo de acomodação (uma faixa, um sentido; duas faixas, dois sentidos) tipo de meio-fio ou acostamento volume de tráfego

67 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Larguras dos Ramos Os tipos de operação nas pistas de conversão podem ser classificados em: Caso I operação em uma única faixa e um sentido, não sendo previstas ultrapassagens adotado para movimentos de conversão secundários e baixos volumes de tráfego, onde a pista de conversão é relativamente curta. Caso II operação em uma única faixa e um sentido, c/ previsão de ultrapassagem de veículos parados aplicável p/ todos os movimentos de conversão com intensidade de trânsito de moderado a pesado que não exceda, entretanto, a capacidade de operação de uma ligação de faixa única. Caso III operação em duas faixas, com mão única ou dupla aplicável onde a operação é feita em um ou nos dois sentidos para trânsito muito intenso.

68 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Larguras dos Ramos Condições do Tráfego As condições do tráfego podem ser classificadas como: Condição de Tráfego A Predominam veículos VP, mas é dada alguma consideração para veículos do tipo CO. Condição de Tráfego B Número suficiente de veículos CO para impor as condições do projeto, com alguma consideração para veículos SR; volumes moderados de caminhões, perfazendo 5 a 12% do tráfego total. Condição de Tráfego C Número suficiente de veículos O para impor as condições do projeto, ou intensidade elevada de caminhões incluindo alguns semi-reboques.

69 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Larguras das Pistas de Conversão (m)

70 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Condições de Tráfego para Determinação de Largura de Pista Caso Condição A Condição B Condição C Caso I VP CO SR Caso II VP VP VP CO CO CO Caso III VP CO CO CO SR SR O quadro apresentado esclarece as hipóteses de tráfego contidas no quadro anterior. Para o Caso II, convém observar que o segundo veículo indicado é suposto parado.

71 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Largura do Acostamento ou Espaço Lateral Equivalente Condição do ramo Projeto Largura do acostamento ou espaço livre equivalente (m) Àesquerda Àdireita Trechos curtos, geralmente dentro de interseção canalizada Mínimo Desejável 0,60 1,20 0,60 1,20 Trechos médios a longos, em corte ou em aterro Mínimo Desejável 1,20 3,00 1,80 3,60 Obs: 1. Preferivelmente devem ser usados valores situados no terço superior do intervalo dado. 2. Para velocidades superiores a 70 km/h deve-se adotar valores correspondentes às vias em geral.

72 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Superelevação Superelevação motoristas aceitam situações mais severas/desconfortáveis em ambiente de baixa velocidade possibilidade de mobilização de valores maiores de f máximas diferenças algébricas admissíveis (pistas/ramos) V 30 km/h 5 a 8% V de 40 a 50 km/h 5 a 6% V 60 km/h 4 a 5%

73 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Superelevação para Curvas em Interseções

74 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Alinhamentos das vias interceptantes Alinhamentos das vias interceptantes onde as condições locais oferecem limitações aos alinhamentos das vias que se interceptam deve-se introduzir modificações, de forma a ajustar melhor os alinhamentos às condições de tráfego

75 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Possibilidades de Realinhamento

76 Critérios de Projeto para Interseção em Nível Perfil das pistas na área da interseção Perfil greides devem ser tão suaves quanto possível greides devem permitir que veículos possam parar e esperar em faixas de armazenamento p/ conversões à esquerda greides acima de 3% devem ser evitados

77 Transferência das Trajetórias de Giro do Gabarito do Veículo de Projeto para a Planta

78 Desenvolvimento da Canalização para Ajustes às Trajetórias de Giro