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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Sgavioli Ribeiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Bernucci, Liedi Légi Bariani (Presidente)
Fernandes Junior, Jose Leomar
Motta, Laura Maria Goretti da
Santos, Guilherme Fabiano Mendonça dos
Silva, Luiz Francisco Muniz da
Título em português
Contribuição para análise do custo do ciclo de vida de um sistema de gerência de pavimento ferroviário.
Palavras-chave em português
Ciclo de vida (Custos)
Ferrovias
Pavimentação (Desempenho)
Resumo em português
Uma nova abordagem de sistema de gerência de pavimentos ferroviários é exposta nesta tese. O objetivo principal da pesquisa foi o desenvolvimento de um sistema de gerência em nível de rede e análises do custo do ciclo de vida em nível de projeto, adotando como estudo de caso a Estrada de Ferro Vitória Minas. A revisão bibliográfica apresenta modelos de avaliação da qualidade geométrica e estrutural no Brasil e no mundo. O desenvolvimento iniciou-se com a composição do sistema de gerência em nível de rede utilizando um inventário do trecho em estudo, a subdivisão dessa via em segmentos homogêneos de comprimento variável de acordo com a geometria (curva e tangente), e a aplicação de seis códigos: (i) classe de via; (ii) inventário da estrutura do pavimento com base no tipo de dormente; (iii) geometria com a definição da metodologia de avaliação da qualidade geométrica, propondo um índice que aplica o desvio padrão dos parâmetros geométricos (bitola, empeno, alinhamento e nivelamento transversal), a contagem de exceções e os respectivos limites de alerta, intervenção e segurança; (iv) superfície pela análise do desgaste do trilho e defeitos superficiais; (v) segurança pelo coeficiente de atrito; e (vi) capacidade estrutural com a aplicação do módulo de via parametrizado pelo carro controle. A partir dos seis códigos, foi possível categorizar a estratégia de manutenção aplicável e, em nível de projeto, foram analisadas as degradações do lastro e do desgaste do trilho, com definições de equações de predição, o que permitiu simular o custo do ciclo de vida das estratégias. Por fim, para verificar a viabilidade técnica da estratégia de manutenção apontada, foram estudadas as tensões no topo do lastro e do subleito e ainda o módulo de via por retro análise das deflexões medidas da via permanente em duas seções da EFVM.
Título em inglês
Life cycle cost analysis contribution for a railroad track management system.
Palavras-chave em inglês
Life cycle cost
Pavement performance models
Quality index
Railroad track
Railroad track management
Resumo em inglês
A new approach to the railroad track management system is presented in this thesis. The main objective of the research was the development of a network management system and life cycle cost analysis in a project level, adopting as a case study of the Estrada de Ferro Vitoria Minas. The bibliographic review has exposed geometric and structural track quality evaluation models in Brazil and in the world. The development began with the composition of the network management system using an inventory of the track under study, the subdivision of the railway into homogeneous segments of variable lengths depending on the geometry (curve and tangent), and the application of six codes: (i) class, (ii) pavement structure inventory based on tie type, (iii) geometry with definition of quality assessment methodology proposing an index that applies the exception counting and the standard deviation of the parameters - cross level, warp, alignment and gauge - and safety, alarm and intervention limits, (iv) surface by analysis of rail wear and rail surface defects, (v) safety by friction coefficient, and (vi) structural capacity with the application of the track modulus parameterized by the track geometry car. From the six codes, it was possible to categorize the applicable maintenance strategy at a project level, create prediction equations of the ballast and the rail wear degradation and simulate life cycle cost of the strategies. In order to verify the technical feasibility of the mentioned maintenance strategy, it was measured the stress at the top of the ballast and subgrade and the track modulus by retroanalysis deflections in two sections of the EFVM.
 
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Data de Publicação
2018-01-17
 
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