Estudos de Engenharia
Em paralelo e iterativamente com os trabalhos de modelagem da demanda, foram realizados os estudos de engenharia, englobando o desenvolvimento de um traçado referencial com base em informações relativas às condições geológico-geotécnicas e de restrições socioambientais, definindo o alinhamento que, respeitadas as características técnicas e construtivas estabelecidas, apresentasse o menor custo construtivo e de impacto ambiental.
Estudo de alternativas de traçado
Premissas
Com base na orientação geral estabelecida para elaboração dos estudos, foram definidas premissas que nortearam a definição dos pontos de passagem ao longo do corredor delineado pelo eixo compreendido entre as cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Campinas, quais sejam:
- Interligação das cidades do Rio de Janeiro, São Paulo e Campinas;
- Conexão dos Aeroportos Internacionais do Galeão, de Guarulhos e Viracopos;
- Presença de uma estação intermediária no trecho do Vale do Paraíba fluminense e outra no trecho paulista;
Adicionalmente a essas premissas, os estudos realizados para definição do traçado referencial também levaram em conta parâmetros associados à sua concepção construtiva e informações sobre a região.
O desenvolvimento do traçado, considerado como referencial do projeto TAV Brasil, levou em consideração padrões internacionais de vias de alta velocidade, de forma a possibilitar a operação de qualquer tipo de trem de alta velocidade, independentemente de sua origem tecnológica.
Com relação aos parâmetros da via férrea, destacam-se:
- Bitola: 1.435 mm;
- Velocidade máxima de projeto: 350 km/h;
- Inclinação máxima (gradiente) de projeto: 3,5 %;
- Raio horizontal mínimo: 7.228 m;
- Raio vertical mínimo: 42.875 m;
- Carga por eixo do trem: 17 t;
- Plataforma mínima de estação: 500 m (para composições de até 16 carros).
No que tange às características da região da área de influência do projeto, foram pesquisadas e utilizadas no desenvolvimento do traçado informações sobre:
- Relevo, geologia e hidrografia;
- Condições / restrições ambientais;
- Uso e ocupação do solo urbano e rural;
- Rede de transportes – rodovias, ferrovias e aéreo;
- Infraestruturas lineares (linhas de transmissão e dutos);
- Áreas indígenas e quilombolas;
- Dados levantados junto a 65 municípios.
No desenvolvimento do traçado foi utilizado o sistema Quantm, modelo informatizado destinado à pesquisa, otimização e avaliação de infraestruturas lineares, como por exemplo rodovias e ferrovias, em função de restrições, com o objetivo de identificar corredores ou alinhamentos de menor custo.
Metodologia e etapas
Os estudos para definição do traçado referencial foram realizados com base no estabelecimento de diversas alternativas, todas integrando dados das áreas de engenharia, custos, restrições socioambientais e de mapeamento digital da área. O desenvolvimento das alternativas foi realizado por intermédio do sistema Quantm para o processamento das informações disponibilizadas, seleção e otimização de traçados. Os estudos obedeceram à seguinte metodologia:
- 1ª. Fase: após a avaliação e otimização do traçado proposto no estudo do TRANSCORR e, a partir de seu eixo, foi definida uma faixa de 20km de largura para concepção de alternativas. A avaliação dessas alternativas propiciou a seleção de um corredor de 2 km de largura envolvendo os traçados de menor custo e menor impacto socioambiental; e
- 2ª. Fase: realização de estudos com vistas à otimização dos traçados desenvolvidos no corredor de 2 km de largura para seleção, em termos de funcionalidade, custos e impacto socioambiental, daquele a ser considerado como referência.
De acordo com essa metodologia, o desenvolvimento do traçado referencial foi realizado e considerou a definição dos pontos de passagem, os parâmetros técnicos estabelecidos para a via e as informações socioambientais da região.
Por sua vez, visando à otimização do traçado selecionado como referencial, foram realizadas mais de 50 rodadas no sistema Quantm e utilizadas ferramentas auxiliares, considerando-se as seguintes variáveis e informações relativas às alternativas consideradas:
- Custos de construção e manutenção, tempo de viagem e consumo de energia;
- Funcionalidades das estações; e
- Impactos ambientais, reassentamento populacional e impacto urbano.
Esclarece-se que a localização das estações intermediárias foi definida com base em análise multicritério, que levou em consideração, entre outros parâmetros, a demanda e a disponibilidade de espaço. A freqüência de paradas nas estações está em função dos tipos básicos de serviços a serem ofertados, definidos em razão do perfil da demanda.
A figura 1 representa de forma esquemática o traçado definido nos estudos como referencial, com as estações consideradas ao longo do trecho em estudo.
Figura 1. Representação esquemática do traçado referencial e estações
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
No entanto, a freqüência de paradas nas estações é função dos tipos básicos de serviços a serem ofertados, definidos em razão do perfil da demanda.
A tabela 1 apresenta os trechos e sua correspondente extensão ao longo do traçado estudado:
Tabela 1. Características do traçado referencial
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
A tabela 2 apresenta o quantitativo resumido de obras de arte.
Tabela 2. Quantitativo resumido de obras de arte.
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
As figuras 2 e.3 mostram um exemplo das seções transversais para mono e bitúneis.
Figura 2. Seção transversal típica de monotúnel
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 3. Seção transversal típica de bitúnel.
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
As figuras de 4 a 16 ilustram alguns trechos do traçado referencial do projeto TAV Brasil. As linhas amarelas representam as fases de C a E de otimização do corredor do trem de alta velocidade. E as linhas verdes mostram a última fase (fase F) de otimização do traçado referencial para o TAV Brasil.
Figura 4. Vista espacial do local da estação de Barão de Mauá – RJ.
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 5. Ajustamento do traçado referencial na cidade universitária do Rio de Janeiro
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 6. Ajustamento do traçado referencial nas proximidades do Aeroporto do Galeão
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 7. Ajustamento do traçado referencial passando pelo Aeroporto do Galeão
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 8. Ajustamento do traçado referencial, em túnel, sob a rodovia Washington Luiz
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 9. Ajustamento do traçado referencial para a estação de Volta Redonda/Barra Mansa
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 10. Ajustamento do traçado referencial em São José dos Campos
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 11. Ajustamento do traçado referencial passando pelo Aeroporto Internacional de Guarulhos
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 12. Ajustamento do traçado referencial, em túnel, em Guarulhos
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 13. Vista espacial da localização da estação de Campo de Marte
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 14. Ajustamento do traçado referencial nas proximidades do Aeroporto Internacional de Viracopos
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 15. Vista espacial da localização da estação de Viracopos
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Figura 16. Ajustamento do traçado referencial em Campinas - SP
Fonte: Relatório Halcrow/Sinergia (Volume 2– Estudos de Traçado).
Estudos complementares
Mesmo após a otimização do traçado referencial pelo sistema Quantm, com vistas à redução do custo total de construção, estão sendo avaliadas alternativas de alinhamento e de solução de engenharia em trechos que, mesmo com a flexibilização de parâmetros de projeto não impactem o desempenho operacional do TAV.
Com esse objetivo serão desenvolvidas soluções alternativas mais adequadas para os seguintes segmentos do traçado referencial:
- Saída do Rio do Janeiro: trecho entre a estação Barão de Mauá e Duque de Caxias;
- Serra das Araras: adequação dos parâmetros técnicos (raio de curva de 4.000 m);
- Vale do Rio Paraíba paulista (Bacia de Taubaté): atenção aos segmentos com interferências ou com problemas ambientais e geotécnicos.
As soluções alternativas estudadas para esses trechos provavelmente alterarão a configuração do traçado referencial e conseqüentemente modificará os quantitativos de obra relativos ao traçado resultante do processo de otimização desenvolvido pelo sistema Quantm.
