Tema 5 módulo 3 CONCORDÂNCIA VERTICAL E SEÇÃO TRANSVERSAL EM FERROVIAS

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MÓDULO 3
 Identi�car os aspectos inerentes à concordância vertical e à seção transversal de uma ferrovia
CONCORDÂNCIA VERTICAL E SEÇÃO TRANSVERSAL EM
FERROVIAS
07:33
DEFINIÇÕES E RAMPAS DE REFERÊNCIA
O projeto de uma ferrovia em per�l é constituído por greides retos, concordados dois a dois por curvas verticais.
Os greides retos são de�nidos pela sua declividade, que é a tangente do ângulo feita com a horizontal. Na prática,
a declividade é expressa em porcentagem.
 Per�l de uma estrada.
À interseção dos greides retos dá-se a denominação de PIV (ponto de interseção vertical). Os pontos de
tangência são denominados de PCV (ponto de curvatura vertical) e PTV (ponto de tangência vertical), por
analogia com a curva circular do projeto em planta.
A tarefa do projetista é adequar o per�l da futura estrada de forma que os veículos a percorram em uma
razoável uniformidade de operação. Vejamos:
Clique nas informações a seguir.
É a representação no plano vertical das diferenças
de nível, cotas ou altitudes, obtidas do resultado
de um nivelamento feito ao longo do eixo de uma
São linhas de declividade uniforme que tem como
objetivo substituir as irregularidades naturais do
terreno, possibilitando o seu uso para �ns de
estrada. projeto. A sua representação, no plano vertical,
corresponde a um per�l constituído por um
conjunto de retas, concordado por curvas, que, no
caso de um projeto rodoviário, irá corresponder ao
nível atribuído à estrada.
As curvas clássicas de concordância empregadas são as seguintes: parábola de 2º grau, curva circular, elipse e
parábola cúbica. Já os pontos notáveis de uma curva vertical são: PCV (ponto de curvatura vertical), PIV (ponto
de in�exão vertical) e PTV (ponto de tangência vertical). Para o cálculo de curvas verticais de ferrovias, é
recomendada a utilização das parábolas de 2º grau.
 Parábola de 2º grau.
CONCORDÂNCIA VERTICAL EM FERROVIAS
O assunto “concordância vertical em ferrovias” não possui uma orientação única a ser obedecida. Parte disso é
porque alguns órgãos têm mais preocupação com as limitações do material rodante; enquanto outros, enfatizam a
segurança das cargas e o conforto dos passageiros.
Exemplo
Tomemos como exemplo uma composição longa que desloca cargas pesadas. A maior preocupação é, sem
dúvida, com relação aos engates. Em declives, os vagões aproximam-se e os engates �cam comprimidos.
Em aclives, por outro lado, os vagões afastam-se, passando a surgir esforços de tração nos engates.
Embora a tecnologia tenha trazido uma evolução grande nos engates, formam-se trens e composições cada
vez mais longos e pesados. Entretanto, não há o mesmo progresso na pesquisa das condições geométricas
das concordâncias verticais. Por outro lado, em algumas estradas de ferro europeias, a preocupação é
quanto à aceleração centrífuga vertical, graças às altas velocidades desenvolvidas pelas composições de
passageiros.
Pode-se estabelecer, contudo, algum consenso em que só deve ser empregada curva de concordância quando a
diferença entre declividades sucessivas for superior a 0,1%, nas concordâncias côncavas, e 0,2%, nas
concordâncias convexas. Em conformidade com órgão internacional, o comprimento da concordância vertical
será baseada em uma taxa de variação e será dada, em metros, por:
L
r
L =
(i
1
− i
2
) × 20
r
Em que:
• é a declividade do greide a montante do ponto de interseção vertical.
• é a declividade do greide a jusante do ponto de interseção vertical.
• Em concordância côncava ou de vértice reentrante por estaca.
• Em concordância convexa ou de vértice saliente por estaca.
i
1
i
2
r = 0, 033%
r = 0, 066%
Atenção
Essas taxas de variação são excessivamente extensas. Além disso, são consideradas muito conservadoras
e, diante do progresso a que se chegou na segurança dos engates, é possível adotar-se:
• nas concordâncias côncavas.
• nas concordâncias convexas.
Outro critério estabelece o raio mínimo vertical com base no comportamento dos trens ao longo das
concordâncias verticais. Essa orientação seria a adoção de um raio mínimo de 15000m em situações
0, 066% ≥ r ≥ 0, 033%
0, 13% ≥ r ≥ 0, 066%
¯
críticas, podendo chegar a valores de 10000m, e mesmo 8000m próximo de pátios, onde as velocidades são
mais reduzidas. Costuma-se adotar raios em torno de 30000m, embora algumas especi�cações admitam o
valor máximo de 25000m.
Vamos ver um exemplo?
Em uma curva vertical em que a declividade do greide a montante do PIV é de +2%, e o greide a jusante do PIV é
-1%, calcule o comprimento da concordância vertical. Dos dados do problema, vemos que a superfície é
convexa. Assim, temos que a taxa de variação da curva será de 0,033%.
Aplicando então na fórmula, temos:
L
r
L = [2 − (−1)] × 20/0, 033 = 1818, 18m
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
SEÇÃO TRANSVERSAL FERROVIÁRIA
Vamos conhecer agora as seções transversais ferroviárias básicas. É mostrada a seguir a seção-tipo para a via
singela:
 Seção transversal ferroviária - via singela.
Em que:
• , soma do lastro com o sublastro, geralmente, varia de 0,15 a 0,45m.
• , banqueta da plataforma, varia entre 0,15m e 0,50m.
• , regularização do subleito, é determinada de acordo com A e com a natureza do material.
A seguir, é mostrada a seção-tipo para a linha dupla:
A
X
Y
 Seção transversal ferroviária - via dupla.
Em que:
• , soma do lastro com o sublastro, geralmente, varia de 0,15 a 0,45m.
• , banqueta da plataforma, varia entre 0,15m e 0,50m.
• , regularização do subleito, é determinada de acordo com A e com a natureza do material.
A
X
Y
Saiba mais
A peça-chave para uma via permanente é o aparelho de mudança de via, que é um dispositivo especial que
permite a bifurcação de uma via férrea ou união de duas vias. São caracterizados por duas peças
importantes: o chamado “jacaré”, detalhado na foto a seguir, considerado “o coração” do AMV, e a chave,
também chamada de “aparelho de manobra”, que faz a mudança da direção entre as agulhas, direcionando o
�uxo de trens para uma via ou outra.
A partir do exposto, deve-se compreender que a via dupla deve possibilitar a passagem de um trem de uma para a
outra via. Consiste o travessão de dois aparelhos para mudança de via interligados, cada um em uma das vias,
conforme mostrado na foto. Importante salientar que a seção a ser adotada dependerá da respectiva malha em
que se realiza o projeto. Compare com uma seção-tipo rodoviária e verá que há muita semelhança entre as seções
de infraestrutura ferroviária e rodoviária, excetuando-se as dimensões e as denominações de alguns elementos.
 Detalhe do aparelho de mudança de via, com detalhe para o “jacaré”.
As seções devem ser adaptadas em cada projeto de acordo com suas particularidades. Por exemplo, há
necessidade de se prever espaço adicional para estruturas da rede aérea, nos casos de eletri�cação ou para
posteação de telecomunicações.
Você sabia
O espaço que ladeia a superestrutura serve para conter o lastro lateralmente e forma a denominada
banqueta de plataforma destinada ao trânsito do pessoal de manutenção e, eventualmente, para depósito do
material de via.
Com a �nalidade de proteção dos taludes dos cortes, conta-se com a valeta de contorno ou valeta de
proteção. No caso de via múltipla, deve-se acrescentar a entrevia. No caso de pátios, são de�nidas seções
especiais, de acordo com o número de linhas.
Partindo-se do pressuposto de que, em princípio, o plano de rolamento se situa na mesma cota em todas as
linhas, transversalmente, a altura de lastro das vias mais afastadas do eixo atingiriam valores preocupantes.
Nesses casos, é aconselhável compartimentar a infraestrutura, conjugando-se o detalhamento com o
projeto de drenagem.
NOÇÕES DE OPERAÇÃO FERROVIÁRIA
Tendo aprendido sobre os veículos ferroviários e a via permanente, vamos conhecer um pouco mais sobre
operação ferroviária. A operação de trens está ligada aos bens ou às pessoas que serãotransportadas. A linha
singela ocorre quando há apenas uma linha para o tráfego de trens. Normalmente, é su�ciente para o tráfego de
um sentido ou de outro.
Quando é necessário o cruzamento de trens de cada sentido, criam-se desvios para que o trem possa entrar para
aguardar a passagem de outro trem que esteja percorrendo a via em sentido contrário. Esse desvio é chamado de
pátio de cruzamento, como podemos ver na imagem abaixo.
 Detalhes de linha principal, desvio e desvio morto.
O desvio do pátio de cruzamento é dimensionado com extensão para abrigar sobre ele o trem previsto para o
projeto adicionado ao espaço de frenagem. Alguns pátios ainda dispõem de um segundo desvio, chamado de
desvio morto, para que os veículos avariados ou o trem de serviço possuam espaço para estacionar. Trata-se de
um espaço ainda destinado aos trabalhos de manutenção da via ou de socorro de veículos avariados.
Atenção
Lembre-se de que o desvio e o desvio morto devem ser dimensionados de acordo com o tamanho do trem,
que é determinado por estudos operacionais conduzidos pela operadora de transporte, considerando o tipo
de tração e as resistências ao movimento de deslocamento da composição.
Os pátios de cruzamento, geralmente, possuem rampa suave ou até mesmo uma rampa em nível, se as condições
de drenagem não forem desfavoráveis. Nesse caso, admite-se rampa máxima de 0,2%. Deve-se atentar ainda para
a utilização dos aparelhos de mudanças de via, que também possuem condicionante de greide a serem atendidas.
Os pátios de cruzamento devem apresentar espaçamentos determinados por condicionantes operacionais.
Geralmente, depende do volume de transporte e do intervalo entre a passagem das composições. O
posicionamento do pátio deve ser de�nido considerando as condições topográ�cas que não devem ser onduladas,
de modo a se evitar oneradas de infraestrutura.
O tráfego dos trens ao longo da via ocorre sob um sistema de licenciamento e de sinalização, que pode ser
simples no caso de tráfego reduzido, ou um sistema automático, comandado por centrais eletrônicas modernas.
Um trem não pode sair de um pátio de cruzamento para outro sem autorização.
 Pátio de triagem.
Além dos pátios de cruzamento, podem existir outros tipos de pátios ferroviários com outras �nalidades, como
triagem, transbordo etc. A geometria dos pátios, bem como a localização e a quantidade das linhas, é estabelecida
em função da operação e da destinação, como na foto que mostra um pátio de triagem.
 VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. A letra “b” na imagem abaixo, que mostra uma seção transversal de linha singela de uma
ferrovia, refere-se:
 Seção transversal ferroviária - via singela.
Comentário
Parabéns! A alternativa "A" está correta.
A letra “b” refere-se à distância entre as faces internas dos trilhos. Essa de�nição refere-se à
bitola da ferrovia.
2. O dispositivo especial que permite a bifurcação de via férrea ou união de duas vias
férreas chama-se:
À bitola.A)
À banqueta.B)
Ao sublastro.C)
Ao lastro.D)
Ao dormente.E)
Aparelho especial de via.A)
Aparelho de mudança de direção.B)
Aparelho de mudança de via.C)
Aparelho ferroviário especial.D)