PALESTRA TCNICA

Superestrutura Ferroviria

Eng HELIO SUVO RODRIGUEZ

13/11/2012 00

SUMRIO

I - INTRODUO

II - A MALHA FERROVIRIA DO BRASIL

III - MANUAL BSICO DE ENGENHARIA FERROVIRIA

IV - SUPERESTRUTURA FERROVIRIA

V - CONSIDERAES FINAIS

I - INTRODUO

- Em Reunio realizada no dia 11/07/2012 com a ABPv ficou acordado a elaborao do

Manual Bsico de Engenharia Ferroviria;

II A MALHA FERROVIRIA DO BRASIL

II.1 - EVOLUO

II.2 - MALHA DE CARGA

II.3 - MALHA METROFERROVIRIA

II.1 - EVOLUO

Ano Referncia / Perodo Extenso

(km)

1854 Incio (E.F. Mau) 14,50

1854 / 1889 Imprio 9.356,00

1889 / 1930 1 Repblica 32.478,00

1930 / 1945 2 Repblica 35.250,00

1945 / 1957 Pr - RFFSA 37.250,00

1958 RFFSA 37.967,00

(Extenso Mxima)

1996 Privatizao 30.450,00

2011 Situao Atual 29.961,00

Ferrovia / Operadora Extenso (Km)

Estrada de Ferro Tereza Cristina EFTC - 164,00

Ferroeste / E.F. Paran Oeste S.A. - 248,00

Amrica Logstica ALL

Malha Norte (ALL RN) 500,00

Malha Oeste (ALL MO) 1.945,00

Malha Paulista (ALL MP) 1.989,00

Malha Sul (ALL MS) 7.304,00

Vale

E.F. Vitria-Minas (EFVM) 905,00

E.F. Carajs (EFC) 892,00

Ferrovia Norte-Sul (FNS) 700,00

Ferrovia Centro-Atlntica - FCA 8.022,00

MRS Logstica S.A - 1.674,00

Transnordestina Logstica S.A. - 4.238,00

E.F. Trombetas EFT - 35,00

E.F. Jar EFJ - 68,00

E.F. Amap - EFA - 154,00

EXTENSO TOTAL 28.988,00

II.2 MALHA DE CARGA

OBSERVAO:

Da extenso nominal da Malha Ferroviria de Carga de 28.988Km, cerca de 10.000km compem

a Malha Operacional Ativa.

O restante da malha, isto 18.988 (65%) subutilizada.

Quais os motivos para no utilizao dessas ferrovias?

Operadora

Extenso

Operacional

(Km)

Observao

Metr SP 65,30

Metr SP Via Quatro 12,90 Sistema no concludo (concesso).

CPTM 260,90

Metr Rio 40,95

Supervia 267,50

Central Logstica 17,00 No computado o Ramal de Niteri (32 km) e Santa

Cruz/Itaguai (7 km). S o Sistema de Bondes.

Metrofor Fortaleza 24,00 Bitola 1,60m (Pajuara / Porangaba)

Cariri 13,00 Bitola 1,00m

CBTU

Metrorec 68,80 Bitola 1,60m

Demetr / BH 28,20 Bitola 1,60m

Natal 56,20 Bitola 1,00m

Macei 32,10 Bitola 1,00m

Joo Pessoa 30,00 Bitola 1,00m

Metr de Salvador (Linha 1) 13,50 Sistema em construo bitola de 1,435m

Metr DF 40,37

CPTM Teresina 13,60 Bitola 1,00m

TRENSURB 33,80

TOTAL 980,00

Fonte de Pesquisa: Anurio Metr Ferrovirio/2011.

II.3 MALHA METROFERROVIRIA

necessrio expandir a Malha Ferroviria Brasileira de forma integrada com os diversos modais em todas as regies do pas. O ritmo atual de crescimento econmico, exige que o

pas tenha 52.000 km de extenso.

(Rodrigo Vilaa Presidente Executivo da ANTF) - Junho/2011

No Rio de Janeiro de fundamental importncia um conjunto de Projetos de Transportes Ferrovirios para garantir a melhoria efetiva da Mobilidade Urbana e um melhor equilbrio

da Matriz de Transporte no Estado (hoje o modal metroferrovirio correspondente somente

a 7%).

(Helio Suvo Rodriguez)

III MANUAL BSICO DE ENGENHARIA FERROVIRIA

A proposio dos tpicos a desenvolver a seguinte:

1. Introduo;

2. Projeto de Via Permanente

2.1 - Fases do Projeto

2.2 - Infraestrutura

2.2.1 - Projeto Geomtrico

2.2.2 - Projeto de Drenagem

2.2.3 - Projeto de Terraplenagem

2.2.4 - Obras de Arte Especiais

2.2.5 - Obras Complementares

2.2.6 - Remanejamento de Interferncias

2.2.7 - Tneis

3. Superestrutura

4. Operao

5. Material Rodante

6. Oramento

IV SUPERESTRUTURA FERROVIRIA

A proposio para o desenvolvimento do tpico Superestrutura do Manual, inclui os seguintes itens e subitens:

1. Elementos Componentes da Superestrutura

1.1 - Sublastro

1.2 - Lastro

1.3 - Dormentes

- Madeira

- Ao

- Concreto

- Outros Tipos

1.4 - Trilho

- Conceituao

- Perfis

- Composio do Ao

- Fabricao

- Recebimento

- Defeitos de Fabricao

- Avarias em Servio

- Vida til

1.5 - Acessrios de Fixao

- Talas de Juno (Parafusos, Porcas e Arruelas, Placa de Apoio)

- Fixaes Rgidas

- Fixaes Elsticas

1.6 - Aparelho de Mudana de Via - AMVs

2. Clculo Estrutural da Via Permanente;

- Metodologia

- Dimensionamento do Trilho

- Dimensionamento do Dormente e Espaamento

- Dimensionamento do Lastro (Verificao das Presses no Lastro,

Sublastro, Plataforma e Espessura do Ombro do Lastro)

- Dimensionamento Complementar

3. Gabaritos e Plataformas

- Gabaritos da Via Frrea

- Caractersticas da Plataforma

4. Geometria da Via

- Conceituao (Tipo de Transporte e Topografia)

- Superelevao (Terica, Prtica e Mxima)

- Velocidade Limite

- Raio Mnimo

5. Metodologia de Construo da Via Permanente

6. Engenharia de Manuteno da Via Permanente

- Metodologia

- Tipos

- Frequncia e Indicadores

7. Projeto de Simulao

8. O Uso das Telecomunicaes nas Ferrovias

ESTRUTURA DA VIA PERMANENTE

SEO TRANSVERSAL TIPO

Estrutura da Via Grade

Trilho (componente longitudinal)

Dormente (componente transversal)

Apoio Meio Elstico Lastro/Sublastro e Plataforma

Esforos na Via

Verticais (Ex.: Carga Esttica)

Longitudinais (Ex.: Dilatao do TLs)

Transversais (Fora Centrfuga)

a camada de material que completa a plataforma e que recebe o lastro. Sua funo de absorver os esforos transmitidos pelo lastro e transferi-lo para o terreno adjacente, na taxa adequada de suporte do terreno referido.

O sublastro no dever permitir a penetrao dos agregados situados na parte inferior do lastro, tendo ainda que propiciar uma perfeita drenagem das guas dele provenientes.

Toda a infra-estrutura abaixo do Sublastro denominado Subleitro.

O lastro e o Sublastro, embora de caractersticas diferentes, so dimensionados em conjunto.

SUB-LASTRO

PLATAFORMA FERROVIRIA

Para uma linha singela, teoricamente a plataforma quando em tangente, te m o aspecto mostrado na Figura abaixo :

F = m (h + d) + 0,5b + v

n = 33,3 (3% de inclinao da superfcie da plataforma)

m = 1,5

b = comprimento do dormente

d = altura do dormente

h = espessura mnima de lastro

W = 46 cm (comprimento mnimo segundo a AREMA) Obs: Quanto aos custos seria bom que W fosse o menor possvel, mas vale lembrar sua grande utilidade

tambm para a movimentao de pessoal na manuteno.

1 - m

n

TRILHO

o perfil metlico que suporta diretamente as cargas transmitidas pelos trens, repassando-

as ao dormente e servindo de via de rolamento e guia para as rodas dos veculos

ferrovirios.

DORMENTE

o elemento da superestrutura que tem como finalidade:

- Manuteno da bitola da via;

- Distribuir as cargas dos veculos ferrovirios ao lastro;

- Interface do conjunto trilho/lastro evitando os deslocamentos transversais e longitudinais

(traado).

APARELHOS DE MUDANA DE VIA

AMV

Dispositivo que alm de suportar e distribuir sobre os dormentes o peso da roda, permite a livre passagem dos frisos das rodas na mudana de trilho, guiando-as na direo

desejada.

A seguir, alguns exemplos esquemticos de AMVs:

AMV Lateral a Esquerda

Travesso

Conjunto formado por 2 (dois) Aparelhos de Mudana de Via (AMV) interligados e

assentados em vias diferentes e em sentidos opostos, que permite a transposio direta do

trem ou veculo de uma para a outra linha.

mv2

R

FcB

P

PSt

B

mv2 B

Rmg

Bv2

gR

V2

R

St

B

Superelevao Terica Quando a inclinao da via em uma curva de raio R aquela necessria para anular completamente a fora centrfuga que atua em um veculo ferrovirio, circulando sobre esta curva a uma velocidade V, a superelevao decorrente desta inclinao chamada Superelevao Terica.

fcil de se constatar que nestas condies a resultante da soma vetorial da fora centrfuga com o peso do veculo tem direo normal ao plano que tangencia as superfcies superiores de rolamento dos trilhos. Na prtica, o clculo da superelevao terica feita do seguinte modo:

G = centro de gravidade do veculo

P = peso do veculo = mg

V = velocidade do veculo

R = raio da curva

Fc = fora centrfuga =

B = bitola de centro a centro do trilho, ou seja bitola da via acrescida da largura de um boleto

= ngulo de inclinao da via.

St = superelevao terica

R = resultante de P + Fc

XX = reta paralela ao plano que tangencia as superfcies superiores de rolamento dos trilhos, que passa por G e est contida em uma seo transversal normal ao eixo da via

Nesta frmula foi adotado o valor de B=1,67m (para bitola de 1,60m)

Projetando P e Fc sobre XX, para que a fora centrfuga seja anulada, tem-se:

P sen = Fc cos

Na prtica pode-se fazer cos = 1, assim: P sen = Fc

Mas: sen =

Logo:

= Fc, donde St = = = St = 13,1 Sendo:

V = velocidade em km/h

R = raio da curva em metros

St = em milmetros

ETAPAS DE CONSTRUO

Montagem da Grade

- Com ou sem a distribuio de uma camada de brita de 10 a 15cm.

- Pode-se executar a soldagem aluminotrmica para preparar o TLS (at 480m) para a execuo do ATT.

Lastramento

- Descarga de pedra britada (etapas), at 4 (quatro) levantamentos mdios com 8cm cada com utilizao

de mquinas especiais de VP.

Geometria

- Necessria a marcao adequada da linha atravs da Nota de Servio de Implantao Altimtrica.

Alvio de Tenso Tcnica (ATT)

- A Construtora realiza os procedimentos tcnicos adequados: temperatura neutra, desprega a linha,

utiliza o tensor, determina a folga da junta e realiza a soldagem aluminotrmica de fechamento e

transforma o TLS (at 480m) em TCS.

Acabamento e Servios Complementares

- Acabamento da linha (talude, etc.).

- Implantao dos marcos quilomtricos, de referncia (curvas horizontais e verticais), placas de restrio

de velocidade, etc.

V CONSIDERAES FINAIS

IV.1 - DEFICINCIA NAS ESCOLAS DE ENGENHARIA / CADEIRA DE TRANSPORTES

FERROVIAS

V.2 - CRIAO PELO GOVERNO FEDERAL DA EMPRESA DE PLANEJAMENTO

LOGSTICO EPL ESTANDO PREVISTO NA REA DE TRANSPORTES O SEGUINTE INVESTIMENTO:

Modal Valor (Bilhes / R$)

Rodovias / Ferrovias 133

TAV 35

Portos e Aeroportos 50

TOTAL 218

Dados Pessoais

Helio Suvo Rodriguez

Engenheiro Civil / Consultor Ferrovirio

Telefone: (21) 9613-5281

E-mail: hsuevo@yahoo.com.br

Coordenador Executivo de Implantao do Programa do Banco Mundial / BIRD

Companhia de Engenharia de Transportes e Logstica - CENTRAL

Telefones: (21) 2333-9141 / (21) 8596-6274

E-mail: helio.suevo@central.rj.gov.br