INTRODUO A OPERAO FERROVIRIA

Outubro2010

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PROGRAMA

Caractersticas de uma Ferrovia Recursos Ferrovirios Dimensionamento de Recursos Introduo Dinmica Ferroviria Sistemas de Segurana Sistema de Gesto Ferroviria - SGF Indicadores de uma Ferrovia As Estradas de Ferro no Brasil A Ferrovia O Transporte Ferrovirio

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A Histria das Estradas de Ferro

A estrada de ferro pode ser considerada como um dos maiores marcos do progresso da humanidade.

Apareceu no incio do sculo XIX, contribuiu fortemente para acelerar a revoluo industrial = meio de transporte econmico, eficiente e seguro, para cargas pesadas a grandes distncias.

1825 = fundada a Stokton & Darlington Railway com 25 milhas de extenso. 15 de setembro de 1830 = inaugurada a Liverpool & Manchester Railway com

30 milhas de extenso considerada a 1a ferrovia do mundo por trazer ao domnio pblico as potencialidades do transporte inter-cidades

Da em diante, ficou consagrada definitivamente a estrada de ferro como meio de transporte terrestre, tendo progredido rapidamente em todo o mundo:

1832 a Frana inaugurou a sua primeira ferrovia, entre Saint-Etienne e Anfrezieux.

1835 = a Blgica inaugurou a linha entre Bruxelas a Maillines. Depois da Inglaterra foi a potncia europia que melhor compreendeu o alcance da estrada de ferro

25/12/1839 = circula nos EUA o primeiro trem de passageiro entre Charleston e Hamburg (Carolina do Sul). A locomotiva era inglesa.

novembro 1837: Cuba inaugura a primeira linha latino americana entre Havana e Bejucal.

1838: na Philadelphia, The Balwin Locomotive Works fundada em 1831, inicia a exportao de locomotivas a vapor, sendo a 1a mundo nesta rea

31/05/1879: Werner von Siemens circulou em Berlim com a primeira locomotiva eltrica do mundo

1925: motor diesel empregado em uma locomotiva de manobras da Central of New Jersey Railroad

prazo de concesso: 90 anos; garantia de 5% de juros sobre o capital empregado na construo das

ferrovias, conhecida como Lei de Garantia de Juros; rea de influncia: faixa de 33 km (ambos os lados); direito de fazer desapropriaes, explorar terras devolutas; iseno de impostos para qualquer material importado;

Posteriormente o Decreto sofreu uma reviso que aumentou ainda mais as vantagens, passando a taxa de juros para 12%. Tal fato gerou interesse em todo o Brasil e no mundo, principalmente na Inglaterra

O aumento da taxa de juros gerou interesse em todo o Brasil e no mundo, principalmente na Inglaterra, possibilitando a construo de vrias ferrovias com

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tcnicas inglesas, pois no tnhamos experincia em engenharia na modalidade em questo.

Em 30 de abril de 1854, o empresrio Irineu Evangelista de Souza, mais tarde Visconde de Mau, inaugurou a primeira ferrovia brasileira, com 14,5 km de extenso e que ligava o Porto de Mau, na Baa da Guanabara, raiz da serra de Petrpolis, na provncia do Rio de Janeiro. Inicialmente denominada Imperial Companhia de Navegao a Vapor - Estrada de Ferro Petrpolis, a Estrada de Ferro Mau.

Em 8 de fevereiro de 1858 foi inaugurada a segunda ferrovia no Brasil - The Recife and So Francisco Railway Company com 31 km de extenso, entre Cinco Pontas e Cabo, no Recife.

Em 29 de maro de 1858 foi inaugurada a terceira ferrovia no Brasil - Companhia da Estrada de Ferro Dom Pedro II.

Em 1867 foi criada a So Paulo Railway Ltda, a primeira ferrovia paulista, destinada a ligar o Porto de Santos com o planalto. Em 1948, com o fim da concesso inglesa, foi encampada pelo Governo federal, passando a denominar-se Estrada de Ferro Santos a Jundia.

No fim de 1889, quando foi proclamada a Repblica, existiam no Brasil 9.583 km de ferrovias.

Em 1904 foi inaugurado o primeiro trecho da Estrada de Ferro Vitria a Minas. Nos anos 80, a Companhia Vale do Rio Doce construiu a Estrada de Ferro

Carajs. Tambm nos anos 80, a RFFSA inicia a construo da Ferrovia do Ao, atual

principal corredor de transporte da MRS

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As extenses das principais ferrovias brasileiras:

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Ferrovia Extenso (km)Ferrovia Centro-Atlntica - FCA 7.080Amrica Latina Logstica - ALL 6.586Companhia Ferroviria do Nordeste - CFN 4.679Ferrovia Bandeirantes S.A. - Ferrobar 4.500MRS Logstica 1.674Ferrovia Novoeste S.A 1.621Estrada de Ferro Carajs - EFC 892Estrada de Ferro Vitria a Minas - EFVM 830Estrada de Ferro do Paran S.A. - Ferropar 248Ferrovia Norte-Sul 200Estrada de Ferro do Amap 194

A Ferrovia

Tradicionalmente uma ferrovia consiste de uma via permanente constituda por dois trilhos de ao paralelos instalados permanentemente sobre um leito, nos quais veculos interligados, formando o trem, se deslocam apoiados e guiados por rodas de ao dotadas de friso. Dentro dessa definio existem muitas variaes quanto aos tipos das estruturas das vias frreas, do conceito de trilhos, do material das rodas e mesmo dos trilhos, das formas de propulso, etc.

A operao ferroviria consiste, basicamente, em imprimir-se acelerao aos trens, conduzi-los por rotas pr-fixadas a velocidades autorizadas, mantendo uma distncia segura entre si,

acelerando-os e desacelerando-os, de acordo com as condies da via, da sinalizao e do prprio trem, e lev-los parada ao atingir seu destino final.

imprescindvel que os trens sejam operados com perfeita segurana. Para isto, entre outros fatores, eles devem trafegar guardando uma certa distncia entre si. Essa distncia deve ser, no

mnimo, um espao suficiente que permita ao trem parar ou diminuir a sua marcha para evitar colises. Os atuais sistemas de sinalizao ferroviria dividem a linha em sees de via, chamadasde sees de bloqueio. A entrada em cada seo de bloqueio controlada por um sinal.

Sistemas modernos de sinalizao do indicaes do sinal ao maquinista diretamente na cabine da sua locomotiva atravs dos aspectos do sinal (cab-signal). Alguns desses sistemas, mais avanados ainda, aplicam os freios, ou at mesmo reduzem a velocidade do trem, caso o maquinista desobedea sinalizao dentro de um perodo de tempo previsto. Com isso elimina-se a falha humana.

Outros pontos que evoluram consideravelmente na via frrea foram:

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Trilhos melhores, mais resistentes, mais pesados, de modo a suportar cargas cada vez maiores, em velocidades cada vez mais elevadas;

Longas extenses de trilhos soldados de topo, que proporciona um deslocamento mais suave. Como resultado disso, temos uma reduo dos impactos na conduo, aumento da vida das rodas, dos rolamentos, da estrutura dos veculos, dos trilhos e, um ponto muito importante, a reduo da resistncia ao rolamento;

Novos tipos de dormentes, de concreto e de ao, ecologicamente mais apropriados; continuao:

Novos tipos de fixaes de trilhos;

Sensores automticos que indicam a ocorrncia de mancais ou rodas superaquecidos nos veculos do trem;

Detetores automticos de descarrilamentos;

Detetores de calos nas rodas;

Sensores de trilhos quebrados;

Detetores de vibraes anormais nos vages;

Localizadores de vages.

Por que uma ferrovia?

Menos atrito: contato roda trilho Mais economia: principalmente por menos atrito Grandes fluxo: quantos caminhes seriam necessrios para transportar

100 mil ton de produtos entre, por exemplo, Divinpolis e Belo Horizonte? - Aproximadamente 5.000 caminhes

O papel das ferrovias na economia O que so 5.000 caminhes numa estrada? A dimenso do custo social Ferrovias do prejuzo no mundo todo? Conta inteligente x conta incompleta (Por que o primeiro mundo investe?) Impacto ambiental x eficincia energtica x sensibilidade a rampas

A realidade das ferrovias brasileiras O traado secular das linhas das ferrovias brasileiras (exceo VM e EFC)

impe duras condies de competitividade, pois a vantagem energtica menor e os custos operacionais so maiores: maior desgaste de rodas e trilhos, trens menores, maior nmero de equipagens, maior nmero de acidentes, etc...

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Em circunstncias to agressivas a viabilidade do negcio depende essencialmente de judiciosa reduo de custos, que requer empenho e muita tcnica

O Transporte Ferrovirio No incio, o homem transportava seus bens usando sua prpria fora

muscular. Posteriormente, passou a transport-los e transportar-se no dorso dos animais domesticados. Mais tarde passou a utilizar-se de carroas de trao animal. O invento das locomotivas a vapor possibilitou o transporte de cargas e pessoas por ferrovias.

O objetivo de um sistema de transportes movimentar cargas e passageiros de um ponto para outro, dentro de um tempo razovel, a um custo competitivo e com absoluta segurana. Cada um dos quatro meios de transporte, a saber, rodovirio, ferrovirio, hidrovirio e aerovirio so denominados de modal. Os modais, rodovirio, ferrovirio e hidrovirio, formam o conjunto dos modais

A baixa resistncia ao rolamento faz com que o transporte ferrovirio seja, entre os meios de transporte terrestre, o que requer o menor esforo trator para rebocar a mesma quantidade de carga, donde a sua notria vantagem econmica, em relao ao transporte rodovirio, principalmente, quando se trata de deslocar grandes tonelagens de carga entre pontos distantes.

A distribuio de carga transportada por modal terrestre no Brasil em 1999, conforme Associao Nacional dos Transportadores Ferrovirios - ANTF, mostrada na tabela a seguir.

As cargas podem ser divididas em: Granis: minrios, gros diversos, soja e farelo de soja;

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Carga geral: produtos manufaturados, produtos industrializados, eletrodomsticos, automveis, vesturio, bebidas, entre outros.

A distribuio da carga transportada por modal terrestre, por tipo de carga, no Brasil em 1999, conforme a ANTF, mostrada na tabela abaixo.

fato comprovado que um sistema ferrovirio bem administrado preenche perfeitamente os trs requisitos bsicos, com uma vantagem econmica comprovada superior a sete vezes sobre o seu principal concorrente: o sistema rodovirio. No entanto, as comparaes entre o transporte rodovirio e o ferrovirio nem sempre levam em conta suas diferentes caractersticas.

Existe uma faixa de distncias na qual um destes modais predomina economicamente sobre o outro. Conforme a Avilar Consultoria, temos:Curta distncia: < 500 km . RodovirioMdia distncia: 500 km a 1.000 km . Rodovirio ou FerrovirioLonga distncia: > 1.000 km . Ferrovirio

O valor do custo do transporte que ambos oferecem tem, evidentemente, de ser diferente. Enquanto, um beneficiado pelas vantagens de utilizar-se de via franqueada ao pblico, e s tem de

computar o dispndio com o meio, o outro sofre os nus decorrentes de ambos os elementos. bvio que, do confronto entre os dois clculos, as tarifas rodovirias levem vantagem. Da aconcluir-se, equivocadamente, que o transporte ferrovirio seria antieconmico um passo.

Contribuem para essa concluso, a idade da frota e o estado geral de conservao das ferrovias. Segundo a ANTF, a idade mdia das frotas nacionais em 1995, era:

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O transporte ferrovirio , sem dvida, um dos meios de transporte mais confiveis e, em diversos dos pases mais desenvolvidos e industrializados, um dos meios de transporte economicamente mais adequados, sobretudo, para a cobertura de distncias mdias e longas. E, alm de tudo, o meio de transporte terrestre mais recomendado para cargas pesadas.

De um modo geral, os meios de transporte de cargas e de pessoas tm experimentado uma evoluo constante. O transporte ferrovirio tambm sofreu importantes e sensveis modernizaes,com o emprego de modernas tcnicas de acionamento, alimentao, comando, proteo e regulao, em benefcio da qualidade e da segurana dos servios oferecidos. Podemos dizer, que tanto sobre o aspecto operacional como sob o aspecto de equipamento, houve progresso das estradas de ferro nas trs ltimas dcadas.

A via permanente subdividida basicamente em Infra-estrutura - responsvel por tudo aquilo que estiver abaixo da brita, ou seja, sub-lastro, cortes, aterros, dispositivos de drenagem, obras de arte especiais (pontes), e obras de arte correntes (drenagem), etc, e, pela Superestrutura, que composta pelos elementos que estiverem acima do sub lastro como: lastro(brita), dormentes, trilhos, AMVs (aparelho de mudana de via), e fixaes. Segue figura esquemtica de uma via permanente.

EixoRoda

Trilho

Infra-Estrutura

SuperestruturaInfra-EstruturaInfra-Estrutura

Talude de Corte

Saia de Aterro

Valeta de Drenagem

Lastro

DormenteOmbro Ombro

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Caractersticas de uma Ferrovia

Bitola - a distncia entre as faces internas dos trilhos, medida a 12mm da superfcie superior dos trilhos.

Atualmente, a situao no Brasil aproximadamente a seguinte:

CLP-001

CLP-002

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BITOLA (m) EXTENSO (km)

1,60 5.000

1,435 170

1,00 27.000

Tangente - o termo tangente indica um trecho em linha reta.

Superelevao - um recurso utilizado pelas ferrovias para contrabalanar o efeito das foras centrfugas. Ela consiste em elevar o trilho externo a fim de inclinar a via para o lado interno da curva. A superelevao mxima usada pelas ferrovias cerca de 10% da bitola.

Sobrelargura - consiste em aumentar a bitola nas curvas para facilitar a inscrio dos veculos, diminuindo o arrastamento das rodas e os desgastes dos frisos e dos trilhos. O valor mximo da sobrelargura da ordem de 20mm. Curvas de raio superior a 1 (1.146mm) normalmente no precisam de sobrelargura.

Fixao - o conjunto de dispositivos que impedem os deslocamentos permanentes dos trilhos ou do AMV. A fixao pode ser elstica ou rgida. A fixao elstica adota um tipo de grampo especial que possibilita pequenos deslocamentos longitudinais.

CLP-001

CLP-002

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Fixao Elstica Pandrol Fixao Elstica Denik

Fixao Rgida (Retensor

Grampo Denik para dormente de madeira (CLP-003)

e concreto (CLP-004) fixao elstica.

CLP-003

CLP-004

Grampo Denik

Grampo Pandrol

CLP-001

CLP-002

Grampo Pandrol especial para dormente de madeira (CLP-001) e (CLP-0002) fixao elstica.

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O trilho ferrovirio - Perfil laminado a quente com seo Vignole (Engenheiro Ingls) que expressa em PESO/UNIDADE DE MEDIDA (Kg/m ou lb/yd);

Deve ser produzido por processos capazes de garantir reduzido teor de H e de outros elementos nocivos;Deve apresentar propriedades qumicas e fsicas adequadas e boa qualidade metalrgica.

Seleo do Trilho Adequado - Deve-se escolher, em princpio, o menor perfil que atenda s exigncias estruturais bsicas. Entretanto, antes da tomada de deciso; preciso ter em conta as condies de curva e rampa que aceleram o desgaste abrasivo. A velocidade tambm fator importante, mas a densidade de trfego primordial por fazer intervir o fator FADIGA.

Boleto

Alma

Patim

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AMV (Aparelhos de Mudana de Via) - um dispositivo cuja finalidade permitir passagem do trem de uma via para outra.

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AMV COM TRAVADOR ELTRICO operado manualmente ou automaticamente, controlado pelo C.C.O, que d acesso s linhas no-sinalizadas.

AMV HIBRIDO um dispositivo composto por duas agulhas (padro AREMA), duas mquinas de chave e um jacar de ponta mvel (padro UIC).

AMV TANGENCIAL um dispositivo composto por duas agulhas tangenciais, duas mquinas de chave e um jacar de ponta mvel (padro UIC).

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Mo de Obra :

Maquinista, mo-de-obra especializada para conduo de trem. A formao de um maquinista segue todo um encarreiramento dentro da Operao de Trens. Veja abaixo:

OOF Oficial de Operaes FerroviriaExecutar manobras dos vages para a formao de trens, posicionamento para descargas/cargas, diviso de lotes e classificao de vages; Operar o engatamento de composies ferrovirias; Conectar mangotes de freio a ar; Acoplar vages e locomotivas; Conferir numerao dos vages; Operar AMV - aparelho mudana de chaves (eltrico e/ou manual); Subir e descer dos vages durante manobras nos ptios e terminais.

TOF Tcnico de Operao FerroviriaCoordenar a circulao de trens, atualizando grficos e planilhas em sistemas informatizados; Atender solicitao de formao de trem; Providenciar documentao para entrega nos trens; Acompanhar carregamentos de vages.

CPT _ Controlador de Ptio e TerminaisCoordenar e controlar a distribuio de vages e locomotivas no terminal ferrovirio, formando e desmembrando composies para carga e descarga, atravs uso de rdio intercomunicador, painel sintico e microcomputador; Negociar traes, desmembramento, formao e manobras de trens; Elaborar relatrios de controle e acompanhamento.

MAQ - Maquinista Executar a conduo de locomotivas diesel/eltricas em manobras nos ptios referentes a formao de trens, desmenbramentos de trens, pesagem em balanas, posicionamento de vages nos cardumpers, descargas/cargas, classificao de vages e posicionamento em oficinas.

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Locomotivas Pode-se definir locomotiva como sendo o elemento de trao do trem. Quanto sua propulso, so 3 os tipos bsicos de locomotivas:

A vapor; Eltrica; Diesel-Eltrica (locomotivas eltricas que carregam sua

prpria usina). Na VALE a frota de locomotivas composta exclusivamente por Diesel-

Eltricas.

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Vages Recurso para transporte de mercadorias em geral. Conhecido tambm

como material rodante. So diversos os tipos de vages, dentre os principais podemos destacar:

Gndola - para transporte de minrio (VALE); Hopper - para transporte de gros, minrio granulado etc.; Plataformas - para transporte de madeira, veculos etc.; Tanques - para transporte de combustveis.

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Via Permanente A via permanente subdividida basicamente em Infra-estrutura e

superestrutura. A infra composta por tudo aquilo que estiver abaixo da brita, ou seja,

sub-lastro, cortes, aterros, dispositivos de drenagem, obras de arte especiais (pontes), e obras de arte correntes (drenagem), etc.

A super composta pelos elementos que estiverem acima do sublastro como: lastro(brita), dormentes, trilhos, AMVs (aparelho de mudana de via), e fixaes.

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Recursos de Manuteno de VP

Carro Ultra-som

Aplicao: Executar inspeo para detectar descontinuidade interna no trilho.Funo: Prover a manuteno da via permanente de informaes referentes a descontinuidades internas nos trilhos (trincas transversais, trincas longitudinais, porosidades, etc..) para que a mesma possa programar com antecedncia a retirada dos trilhos com os defeitos internos citados antes que os mesmos falhem em servio.

Carro Controle

Aplicao: Medio dos parmetros geomtricos da linha.Funo: Prover a manuteno da via permanente de informaes referentes a geometria da linha e da regio dos aparelhos de mudana da via - AMVs, quanto a empeno, alinhamento transversal e nivelamento longitudinal, comparando os resultados com parmetros pr-estabelecidos de acordo com a classe da ferrovia, para que a mesma programe suas manutenes corretivas e preventivas.

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Mquina SPENOEsmeriladora de Trilho

Aplicao:Mquina Esmeriladora de trilho com 32 motores eltricos, velocidade de trabalho 6 km/h rendimento de 900 m/h.Funo: Manter a superfcie de rolamento dos trilhos de acordo com os padres de segurana operacional, atravs do esmerilhamento dos trilhos, conformando-os de acordo com o padro adotado pela ferrovia, eliminando defeitos superficiais (head-checks, flaking, spalling, etc..).

Mquina PANDROL Esmeriladora de Trilho

Aplicao: Mquina Esmeriladora de trilho com 32 motores eltricos, velocidade de trabalho 10km/h rendimento de 1.500m/h.

Funo: Manter a superfcie de rolamento dos trilhos de acordo com os padres de segurana operacional, atravs do esmerilhamento dos trilhos, conformando-os de acordo com o padro adotado pela ferrovia, eliminando defeitos superficiais (head-checks, flaking, spalling, etc..).

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Reguladora de Lastro

Aplicao: Regularizao do lastro, atingindo rendimento de 1.000 m/h.Funo: Regularizar o lastro da linha conformando suas caractersticas geomtricas iniciais de ombro e inclinao de talude, bem como de preparar a linha para recebimento da socaria do lastro, tanto em manuteno como em construo.

Mquina Socadora

Aplicao: Executa manuteno corretiva e preventiva de linha corrida, atingindo rendimento de 1.000 m/h. Funo: Manter a geometria da linha (alinhamento e nivelamento) de acordo com os parmetros de segurana operacional e compactar o lastro da via recuperando sua capacidade de suporte aos esforos solicitantes.

Reperfiladora de Trilhos

Aplicao: Reperfilamento, com rendimento de 255m/h,Funo: Reperfilar trilhos, eliminando defeitos superficiais que no podem mais ser retirados do trilho pelo processo de esmerilhamento, recuperando-os para a circulao de trens.

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Socadora de Chave

Aplicao: Executa manuteno corretiva e preventiva de Aparelho de Mudana de Via (AMV) . Funo: Manter a geometria do AMV (alinhamento e nivelamento) de acordo com os parmetros de segurana operacional e compactar o lastro da regio do AMV (tambm chamado de chave), recuperando sua capacidade de suporte aos esforos solicitantes.

Mquina Multi-funo (Socadora e Reguladora

Aplicao: Executa socaria, nivelamento e alinhamento de linha e AMV, e tambm regularizao do lastro.Funo: Manter a geometria da linha e AMVs (alinhamento e nivelamento) de acordo com os parmetros de segurana operacional, compactar o lastro da via recuperando sua capacidade de suporte aos esforos solicitantes, carga e descarga de material e transporte de equipe de manuteno da via.

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Mquina Desguarnecedora de Lastro

Aplicao: Desguarnecimento de lastro.Funo: Desguarnecer o lastro (brita) para reduzir a contaminao do mesmo por minrio de ferro, recuperando assim, as caractersticas fsico-mecnicas de elasticidade e suporte do lastro ferrovirio.

Educador Valer Hadson Nogueira.

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