Superelevação em curvas ferroviárias : uma análise comparativa dos métodos de cálculo

Abstract

O transporte está presente na humanidade desde os primórdios de sua história e é um fator essencial à evolução de qualquer sociedade. A utilização do transporte ferroviário como alternativa para o transporte de carga e de passageiros remonta ao século XVI, em instalações precárias de madeira, e, desde então, este modo encontra-se em constante evolução, sendo esta evidenciada, por exemplo, pela mudança nos materiais utilizados em sua superestrutura, pelos diferentes tipos de perfis metálicos utilizados como trilhos, e também, pelo design, potência e velocidade do material rodante. Critérios de segurança e conforto são de fundamental importância na determinação dos parâmetros de projeto utilizados em uma ferrovia. A adoção da superelevação ferroviária é uma solução ao desconforto e ao risco de tombamento do material rodante em curvas e se baseia no contrabalanceamento, por meio do peso próprio, da força centrífuga que nele atua. O dimensionamento da superelevação ferroviária pode advir de métodos empíricos, baseados na experiência, ou racionais, baseados em modelos físicos do equilíbrio das composições ferroviárias. Neste trabalho, diferentes métodos de cálculo de superelevação ferroviária foram aplicados, separadamente, a trens de carga e de passageiros. Por meio das superelevações calculadas nos dois cenários, realizou-se uma análise comparativa destes métodos baseada nos fatores de segurança garantidos contra o tombamento e nas acelerações centrífugas ativas admitidas aos veículos. Todos os métodos convergiram para resultados satisfatórios em curvas horizontais de raios suficientemente grandes; para curvas de raios pequenos, no entanto, os métodos empíricos conduziram a fatores de segurança e condições de conforto relativamente inferiores aos métodos racionais. À figura do engenheiro cabe a tomada de decisão quanto ao método de dimensionamento de superelevação a adotar em projeto, devendo ter em mente as diretrizes normativas e a garantia da viabilidade econômica e operacional do empreendimento.