Estudo técnico e dimensionamento de um trecho ferroviário situado em Minas Gerais

Dos diversos meios de transporte existentes, o transporte rodoviario e o mais utilizado para escoamento da producao brasileira. No entanto, analises tecnicas sugerem que um transporte ferroviario eficiente apresentaria maiores beneficios para o escoamento dessa producao, dadas as caracteristicas dos itens transportados, a distância de transporte e outros fatores. Uma vez que o investimento do governo federal para infraestrutura de transportes geralmente e aplicado em obras rodoviarias, a maioria dos estudos realizados e publicados tambem sao relacionados a estas, ocasionando uma grande deficiencia de geracao de conhecimento acerca de projetos e execucoes de ferrovias, por exemplo. Isto posto, a presente pesquisa consistiu na elaboracao de um projeto ferroviario completo, a partir de um estudo de caso em Minas Gerais, com trecho situado entre as cidades de Belo Horizonte e Sabara. Ao longo do caminho o ISC (CBR) apresentava valor variavel, com indices de 9%, 10%, 14% e 22%. O grande desafio se caracterizou em encontrar uma solucao de percurso frente ao relevo extremamente desfavoravel da regiao. O trajeto compreendeu 9,3 km em bitola larga (1,60 m), onde a composicao ferroviaria proposta dispunha de uma configuracao com 3 locomotivas e 75 vagoes.  A locomotiva tinha como caracteristicas 4.400 HP de potencia; 1.766 kN de peso aderente; 21,54x3,02x4,65 m de dimensoes (CxLxH); rodas com 42 in de diâmetro; velocidade minima de 20 km/h; 494 kN de esforco de tracao maxima em velocidade minima; 25% de aderencia em velocidade minima. Por sua vez, os vagoes possuiam capacidade de 130 m³; peso de 1.000 kN; 15,00x3,02x3,80 m de dimensoes (CxLxH); rodas com 38 in de diâmetro. Para o projeto foi adotado um trem-tipo com classificacao C-C; velocidade diretriz de 60 km/h para vagoes carregados e 80 km/h para vagoes vazios; inclinacao de 1,00 % para a via. Em sintese, a elaboracao projeto geometrico seguiu as especificacoes do DNIT e da VALEC. As recomendacoes da VALEC direcionaram ainda o desenvolvimento do projeto de superestrutura. O software GeoOffice foi utilizado como ferramenta para explorar, analisar e se obter a rota com melhor tracado. Os resultados mostraram que o trajeto mais favoravel deve acompanhar o percurso do corrego que banha a regiao. Porem houve necessidade da utilizacao de raios minimos, declividade maxima e nao se pode evitar em alguns pontos aterros e cortes de grande proporcao. Os calculos evidenciaram a impossibilidade de se manter a composicao ferroviaria proposta devido a criterios como a resistencia de rampa e a resistencia de inercia. Dessa maneira, a melhor alternativa para que nao fosse necessario aumentar a quantidade de locomotivas foi a retirada de 51 vagoes da configuracao proposta. Assim, a composicao final se deu com 3 locomotivas e 24 vagoes. Para que fosse possivel manter os 75 vagoes iniciais, seria necessario adicionar 7 locomotivas na composicao. Com relacao a superestrutura, mesmo com ISC (CBR) variavel, o dimensionamento do pavimento apresentou valores uniformes para todo o trecho da ferrovia. Os calculos mostraram necessidade de espessuras normativas minimas para as camadas de lastro e sublastro, respectivamente 30 cm e 20 cm.