Aula 2 - Ferrovia

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OBRAS DE TRANSPORTE III
Profª Sabrina Moreno
ELEMENTOS CONSTITUINTES
Unidade de Tráfego e Movimento, que coordena e controla a circulação dos trens;
Material de Tração – constituído de locomotivas e carros motores que rebocam os veículos;
Material de Rodante – constituído de vagões (carga) e carros (passageiros) que são os veículos rebocados;
Sistemas de Manutenção, Sinalização e Telecomunicação; e
Setor de Projetos e Obras Civis.
Aula 1 - Obras de Transporte III
TEORIA DA TRAÇÃO E ADERÊNCIA ENTRE TRILHO/RODA
Fundamento: atrito metal x metal (roda x trilho)
Efeito direto: deslizamento entre as partes – pouco atrito natural
Fatores condicionantes do sistema:
Atrito desenvolvido entre a roda e o trilho (aderência)
Peso da composição influencia diretamente este fator
Roda e Trilho possuem curvatura
Se não tivesse cargas verticais, o atrito seria muito pequeno
Como são aplicadas grandes cargas verticais – elementos se deformam e a área de contato aumenta
VIA PERMANENTE
-Sistema de transporte sobre trilho: pressupõe a execução de uma via permanente de passagem
-Via permanente: dimensionada em função do tipo de veículo que irá trafegar sobre ela
-Bitola: distância interna entre os trilhos do trem
-A bitola mais usada no mundo é a de 1,435 m e teve seu inicio na Inglaterra. Sua medida foi escolhida a partir das trilhas deixadas pelas carroças da época, fins do século XVIII. Essa bitola é também a usada pelos USA desde o início da formação de sua rede ferroviária.
 
-Os demais países do mundo foram infestados por diversas bitolas usadas a partir de conceitos não claros
-A diferença de bitola entre países, principalmente na Europa, foi uma medida de segurança nacional, para que os trens de um país não transitassem nos trilhos dos outros.
No Metrô de São Paulo 
-As três primeiras linhas (Azul, Vermelha e Verde) foram construídas em bitola de 1600 mm, seguindo a tradição ferroviária do país 
-Linha 4 - abandonou essa medida em favor da bitola internacional. Motivo: possibilidade oferecida por esse padrão de redução de custos construtivos, com túneis mais estreitos e as vantagens operacionais devido a predominância de equipamentos disponíveis no mercado internacional para esse tipo de bitola, baseada nas experiências da linha lilás.
-Primeira experiência de bitola 1,435 no metrô de São Paulo foi o trecho de operação da linha lilás, inaugurada em 20 de outubro de 2002 ( Parceria CPTM/Metrô ).
Obs: Bitola de 1,435 m – bitola internacional ou Bitola Stephenson 
SISTEMAS DE ALIMENTAÇÃO
-Responsáveis por fornecer energia ao sistema ferroviário
-Vão direcionar o tipo de via necessária. Existem dois sistemas de alimentação:
	-aérea
	-terceiro trilho
-Alimentação aérea podem acarretar túneis com maior diâmetro, ou vias férreas com poluição visual, porém permitem fornecer maiores quantidades de energia – flexibilidade na especificação de trens (infraestrutura).
-Terceiro trilho é indicado para trens com demanda de energia média e para baixas velocidades (174 km/h - record). Muito utilizados nos metrôs.
Alimentação por via aérea
Alimentação por terceiro trilho
ALIMENTAÇÃO POR VIA AÉREA
-Cabos aéreos condutores
-Também chamada de Alimentação Catenária
Vantagens:
-Permite que o trem desenvolva alta velocidade no trajeto
-Tecnologia atual necessita de menos manutenção (menor gasto)
TRENS LINHA 4 DO METRÔ DE SP – AMARELA – ALIMENTAÇÃO AÉREA
ALIMENTAÇÃO POR TERCEIRO TRILHO
-Alimentação através de terceiro trilho, próximo ao solo, energizado
-Muito utilizado em centros urbanos
-Contato através de sapata deslizante
-Trilho é isolado para garantir segurança dos usuários
-Mais barato que os sistemas aéreos
-Não geram poluição visual
-Ponto fraco: contato entre sapata e trilho energizado – manutenção constante
-Não permite aumento de tensão no trilho: risco de arco voltaico
SISTEMAS DE FRENAGEM
-O desenvolvimento tecnológico da ferrovia só foi possível graças ao aprimoramento dos sistemas de frenagem. 
-Nas primeiras ferrovias, as velocidades de tráfego eram baixíssimas devido a pouca eficiência dos freios. Com o aumento da velocidade, os freios tornaram-se mais eficientes
-Os tipos de freio mais utilizados em ferrovias funcionam basicamente por atrito, ou podem ser ainda elétricos, a ar, reostáticos e ainda regenerativos, que são os tipos de freio que transformam a energia de frenagem em energia elétrica para alimentar o sistema do trem.
-Os freios a ar de uma locomotiva, Vlt, trem de subúrbio ou metrô podem ser controlados pneumaticamente ou através de micro-processadores
-Nos trens de subúrbio e metrô, o sistema de frenagem pneumático, eletro-pneumático ou eletrônico dos seus carros é comandado a partir da cabine de condução, sendo dali enviados sinais pneumáticos ou elétricos às válvulas de controle de freio, as quais então liberam ar para os cilindros de freio dos carros da composição
TRENS DE SUBÚRBIO E METRÔ
-Sistemas Troncais
-Alta capacidade de passageiros
-Operam em vias exclusivas
-Podem ser elétricos ou a diesel (no Brasil ,para transporte de passageiros, predomina a modalidade elétrica)
-Passageiros longa distância
Conforto;
Velocidade média alta;
Independência das condições climáticas
-Transporte urbano metropolitano
Capacidade (60.000 pass/h)
Metrô: 1.000 pass/trem x 60 trens/h = 60.000 pass/h
CPTM: 3.000 pass/trem x 20 trens/h = 60.000 pass/h
VAGÕES
-São responsáveis pelo movimento de cargas na ferrovia.
-Se diferenciam pelo serviço específico que executam, ou seja, pelas suas condições funcionais e pelos componentes diretamente relacionados a função de carga e descarga nos terminais
-São conhecidos seis tipos básicos de vagões:
	-Vagão Fechado
	-Vagão Gôndola
	-Vagão Plataforma
	-Vagão Hopper
	-Vagão Tanque
	-Vagão Especial
VAGÕES FECHADOS
-São os tipos mais antigos
-Atualmente são concebidos para serem flexíveis para diferentes tipos de cargas
-Aperfeiçoamentos: escotilhas para grãos, dispositivos para amarração da carga, aberturas de cargas e descargas nos assoalhos
VAGÕES GÔNDOLAS
-Não possuem coberturas
-Transporte de sólidos como minérios, carvão e produtos siderúrgicos por não precisarem de proteção contra o tempo
-Desenvolvimento tecnológico deste sistema permitiu o contínua diminuição do peso próprio e o aumento da carga de trabalho
VAGÕES PLATAFORMA
-Destinados a movimentação de carga que possuem dificuldade de acondicionamento nos vagões fechados ou gôndolas, como por exemplo grandes caixas, blocos de granito, etc
-Com o desenvolvimento tecnológico, os plataformas tornaram-se mais robustos e passaram a ser destinado para cargas de maior peso, como contêineres
VAGÕES HOPPER
-Vagões com fundo rampado ou em forma afunilada
-Surgiu do aperfeiçoamento dos vagões gôndolas, para o transporte de grãos sem a necessidade de ensacamento
-Materiais alternativos como o Alumínio está sendo empregado nos vagões diminuindo o peso próprio e aumentando o desempenho do sistema
VAGÕES TANQUE / ESPECIAIS
-Projetado para os granéis líquidos
-Grande evolução tecnológica aumentou o desempenho destes equipamentos tanto na quantidade de materiais transportados quanto na segurança (transporte de líquidos combustíveis)
DRENAGEM DE FERROVIAS
Após terraplenagem, objetivando escoamento da água.
Como em rodovias há Drenagem Superficial e Profunda
SUPERFICIAL: Escoamento das águas que se acumulam na superfície do terreno.
Visa trazer regularidade ao terreno, é aplicada através de valas revestidas, canaletas, sarjetas, tubos de concreto;
PROFUNDA: Retirar excesso de água do solo, ou seja, lençol freático.
Aplicada através de trincheiras drenantes, drenos e valas profundas.
GEOMETRIA
Normalmente definida por conjunto de decisões.
Normas, tipo de terreno, veículos, cargas e estudos empíricos são considerados para definições.
Raios “aceitáveis” por normas:
R = 100 vezes o valor da bitola
Entretanto, na elaboração de projetos, os raios já são especificados pelos próprios clientes.Aula 1 - Obras de Transporte III
RAIOS USUAIS
DNIT(vias em bitola métrica)
Raio mínimo = 400 metros
METRÔ SALVADOR (bitola normal 1,435m) 
Raio mínimo – via principal = 300 metros 
Raio mínimo – via secundária = 100 metros. 
CPTM (bitola 1,60m) 
Raio mínimo vias principais = 420 metros (em traçado novo) 
300 metros (em traçado existente) 
Raio mínimo vias secundárias = 250 metros. 
RAIOS USUAIS VERTICAIS
DNIT
Raio mínimo = 8000 m
METRÔ SALVADOR 
Raio mínimo = 1000m
CPTM
Rv = 5000 m sob os AMV’s 
Rv = 2500 mfora dos AMV’s.. 
RAMPAS
CPTM