UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES SISTEMAS DE TRANSPORTES TT046 Prof. Eduardo Ratton Prof. Garrone Reck Prof a. Gilza Fernandes Blasi Prof. Jorge Tiago Bastos Prof a. Márcia de Andrade Pereira Prof. Wilson Kuster Versão 2015
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES MODO FERROVIÁRIO
MODO FERROVIÁRIO Ø EFETUADO POR VAGÕES, PUXADOS POR LOCOMOTIVAS, SOBRE TRILHOS, E COM TRAJETOS DEVIDAMENTE DELINEADOS 3
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RESUMO HISTÓRICO Ø 1825 - Primeira estrada de ferro do mundo (Inglaterra) Ø 1854 Primeira estrada de ferro do Brasil ligando Porto de Mauá (RJ) e a Estação Fragoso (14km) Ø 1873 A extensão da Malha Ferroviária Brasileira era de 500km. Ø 2010 Aproximadamente 28.000 km 5
RESUMO HISTÓRICO RFFSA (REDE FERROVIÁRIA FEDERAL S.A.) Ø Foi criada pela lei n.3115/1957 reunindo estradas de ferro pertencentes à União Ø Totalizavam 28.000 km de linhas distribuídas pelo país Ø Processo da concessão (1997): as malhas da RFFSA foram concedidas para a iniciativa 6 privada
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RFFSA Ø Período de 30 anos prorrogáveis por mais 30 anos... Ø ANTT apenas 10% das ferrovias (3.000km) estão plenamente ocupadas Ø 7.000 km estão sendo utilizados abaixo da capacidade 8 Ø 18.000 km são subutilizados (abandonados, sem uso)
PROBLEMAS Ø Invasão da faixa de domínio construção de casas a beira dos trilhos São 372 pontos, sendo 183 invasões de moradias Ø Passagens de nível cruzamentos de carros, caminhões e ônibus 9
PROBLEMAS Ø As barreiras ao aumento da distância de transporte do sistema ferroviário brasileiro têm origem: nas dificuldades para a circulação ferroviária nos grandes centros urbanos; nas passagens de nível consideradas críticas (cruzamentos rodoferroviários) nos trechos onde há invasões na faixa de domínio das ferrovias. 10
PROBLEMAS CBTU depende da retirada de comerciantes da faixa de domínio da ferrovia para poder licitar obra Maceió 2008 FEIRA DO RATO 11
PROBLEMAS Ø Pelo menos dez vezes por dia uma composição férrea cruzava a área urbana de Sarandi (PR) de ponta a ponta. Ø Incômodo ao trânsito de carros, motos, bicicletas e pedestres, a passagem do trem perturba os moradores, aumenta o risco de acidentes e suspeita-se que seja responsável por rachaduras nas paredes de casas próximas a linha 12
PROBLEMAS Descarrilamento na cidade de Porto Franco MA. Novembro de 2005 carregamento de minério Rachaduras nas paredes 13
PROBLEMAS Acidente entre o ônibus interbairros 2 em Curitiba (PR) 06/09/2011 Acidente entre um fusca e um trem de carga em Ponta Grossa (PR) 02 pessoas morreram 01/04/2011 14
PROBLEMAS 7 feridos, em descarrilamento provocado possivelmente por vandalismo, ocorrido próximo à estação de Imperatriz Leopoldina 08/09/2010 Acidente entre um ônibus e um trem de carga em Americana (SP) 09 pessoas morreram 08/09/2010 29/01/2004 15
PROBLEMAS 23/11/2000 Um morto e 17 feridos, em um choque envolvendo um trem e um ônibus na passagem de nível da estação Antonio João, em Barueri Descarrilamento na FCA 16
PROBLEMAS ANTES E DEPOIS DA CONCESSÃO? Ø Dormentes deteriorados Ø Trilhos gastos e desalinhados Ø Faixa de domínio sem capina Ø Sinalização deficiente 17
PROBLEMAS DA CONCESSÃO? Ø Vagões inadequados Ø 50% da frota parada Ø Pátios sem equipamentos Ø Operação morosa Ø Tempo ciclo longo 18
PROBLEMAS COMO DEVERIA SER COM A CONCESSÃO Ø Metas: mais produção e menos acidentes Ø Investimentos: recuperar e modernizar Ø Divisão da malha em unidades de negócio Ø Prazo: arrendamento durante 30 anos Ø Multimodalidade Ø Logística 19
PROBLEMAS Ø RETRATOS DA CONCESSÃO LAVRAS (MG) Fotos enviadas por Paulo Ferraz 20
PROBLEMAS Ø RETRATOS DA CONCESSÃO LAVRAS (MG) Fotos enviadas por Paulo Ferraz 21
PROBLEMAS Ø RETRATOS DA CONCESSÃO LAVRAS (MG) Fotos enviadas por Paulo Ferraz 22
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ELEMENTOS DO SISTEMA Via Permanente e Material Rodante 24
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) 25
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) Infraestrutura Superestrutura 26
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) 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). 27
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) INFRAESTRUTURA PLATAFORMA DE TERRAPLENAGEM: É o suporte da estrutura da via e que recebe, através do lastro, as pressões devidas a circulação dos trens. Plataforma 28 28
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) SUPERESTRUTURA BITOLA Distância entre as faces internas das duas filas de trilhos 29
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) SUPERESTRUTURA 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; 30
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) SUPERESTRUTURA Desvantagens da BITOLA métrica: Menor capacidade de tráfego; Menor velocidade. 31
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) SUPERESTRUTURA BITOLA MISTA 32
ELEMENTOS DO SISTEMA VIA PERMANENTE (VIA FÉRREA) SUPERESTRUTURA 33 33
TRANSPORTE FERROVIÁRIO ELEMENTOS DO SISTEMA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES VIA PERMANENTE
SUPERESTRUTURA Ø 1. Sublastro Ø 2. Lastro Ø 3. Dormentes; Ø 4. Trilhos; Ø 5. Aparelhos de mudança de via (AMV s). 35
SUPERESTRUTURA 1. SUB-LASTRO 36
SUPERESTRUTURA 1. SUB-LASTRO FUNÇÕES aumentar a capacidade de suporte da plataforma, permitindo elevar a taxa de trabalho no terreno diminuir a altura necessária de lastro, uma vez que seu custo é menor; 37
SUPERESTRUTURA 1. SUB-LASTRO 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. 38
SUPERESTRUTURA 2. LASTRO 39
SUPERESTRUTURA 2. 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; 40
SUPERESTRUTURA 2. LASTRO FUNÇÕES 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 41
SUPERESTRUTURA 2. LASTRO LASTRO 42
SUPERESTRUTURA 2. LASTRO MATERIAIS Ø Pedra Britada Ø Cascalho Ø Areia Ø Escória de Alto Forno 43
SUPERESTRUTURA 3. 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). 44
SUPERESTRUTURA 3. DORMENTES 45
SUPERESTRUTURA 3. DORMENTES Dormente de Madeira 46
SUPERESTRUTURA 3. DORMENTES Dormente de Madeira Vida útil de 15 a 20 anos (tratada) Mais utilizada a madeira de lei (ipê) 47 TRATAMENTO DO DORMENTE DE MADEIRA Impregnação ao dormente em Auto-Clave
SUPERESTRUTURA 3. DORMENTES Dormente de Concreto Dormente de Aço Aliado ao meio ambiente Bem mais leve e fácil manuseio Vida útil maior que o de madeira A vida útil é de 40 anos Manuseio é muito oneroso Custo muito alto de aquisição 48
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Ø Perfil metálico de seção especial, destinado a formar a pista de rolamento dos veículos ferroviários. Ø Funcionam como vigas elásticas que servem como suportes diretos e guias das rodas; Ø O perfil fabricado no Brasil é denominado Vignole e é formado por patim, alma e boleto. 49
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Perfil dos trilhos Os trilhos são designados pelo peso que apresentam por metro-linear TR 37 37 kg em 1 m de trilho 50
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos u TALAS DE JUNÇÃO u FIXAÇÕES u PLACAS DE APOIO TALAS DE JUNÇÃO FIXAÇÕES 51 PLACA DE APOIO
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos TALAS DE JUNÇÃO 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 52
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos TALAS DE JUNÇÃO 53 http://www.brrailparts.com.br/talas_juncao.php
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS 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 e elásticas 54
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos FIXAÇÕES http://www.railfasteners.com.br/2-2-nabla-clip-rail-fastening-system.html 55
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos PLACAS DE APOIO Distribuem as tensões dos trilhos aos dormentes 56
SUPERESTRUTURA 4. TRILHOS Acessórios dos trilhos PLACAS DE APOIO 57 http://www.brrailparts.com.br/talas_juncao.php
SUPERESTRUTURA 5.1. 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 58
SUPERESTRUTURA 5.1. APARELHO DE MUDANÇA DE VIA AMV 59
SUPERESTRUTURA 5.2. APARELHO DE TRANSPOSIÇÃO DE VIA ATV 60
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CRUZAMENTOS RODOFERROVIÁRIOS Transposição de Via Férrea Passagem em Nível 62
CRUZAMENTOS RODOFERROVIÁRIOS Transposição de Via Férrea Passagem em Nível 63
CRUZAMENTOS RODOFERROVIÁRIOS Transposição de Via Férrea Passagem em Nível Sinalização vertical (sem barreira) e horizontal http://www.denatran.gov.br/publicacoes/download/ MANUAL_SINALIZACAO_VOL_II.pdf 64
CRUZAMENTOS RODOFERROVIÁRIOS Transposição de Via Férrea Passagem em Nível Sinalização vertical (com barreira) e horizontal http://www.denatran.gov.br/publicacoes/download/ MANUAL_SINALIZACAO_VOL_II.pdf 65
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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; 67
NOMENCLATURA DAS FERROVIAS 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 68
NOMENCLATURA DAS FERROVIAS PRIMEIRO ALGARISMO EF - X X X Ø 0 para as radiais; Ø 1 para as longitudinais Ø 2 para as transversais Ø 3 para as diagonais Ø 4 para as ligações 69
NOMENCLATURA 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; 70
NOMENCLATURA DAS FERROVIAS ALGARISMOS COMPLEMENTARES 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. 71
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CLASSIFICAÇÃO DAS FERROVIAS 1. QUANTO À BITOLA Estreita: b < 1,435m Normal: b = 1,435m Larga: b > 1,435m http://www.planetaferrovia.com/2014/01/bitolas-ferroviarias.html 73
CLASSIFICAÇÃO DAS FERROVIAS 2. QUANTO À IMPORTÂNCIA Ø Troncais Ø Secundárias Ø Ligações / Ramais 74
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CLASSIFICAÇÃO CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DOS TERRENOS Obedecem as determinações dos manuais e normas técnicas estabelecidas pelo DNIT e procedimentos adotados em outros países. Planta (Eixo) Perfil Longitudinal (Greide) Seção Transversal (Plataforma). 76
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS RAIO MÍNIMO DE CURVATURA HORIZONTAL (PLANTA) 77
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS RAMPAS MÁXIMAS (GREIDE) 78
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS SEÇÃO TRANSVERSAL (PLATAFORMA DE 7,8m) Rodovia Seção tranversal = 12 m Ferrovia Seção tranversal = 7,8 m 79