Metrô cruzando a cidade de São Paulo – Linha 1 Azul
Ao longo da última década, a evolução tecnológica e diversos desenvolvimentos permitiram a execução de novos projetos de via permanente em conformidade com requisitos rigorosos exigidos no controle de vibrações e ruído estrutural (ruído secundário). Essas soluções são fundamentais para o avanço da mobilidade urbana e garantem o convívio harmonioso entre as operações dos trens em vias novas e as atividades humanas nas edificações lindeiras às vias, conforto acústico e preservação de equipamentos sensíveis a vibrações.
As vibrações e ruídos estruturais são oriundos do contato roda-trilho e podem ser minimizados diretamente na fonte através do dimensionamento adequado do sistema de mitigação de vibrações. Este tipo de desenvolvimento deve levar em consideração os níveis de vibrações tolerados, dimensionamento adequado de rigidez vertical, rigidez horizontal, amortecimento, durabilidade, estabilidade e segurança. A melhor solução do ponto de vista técnico e econômico é dada através de uma definição da correta tecnologia associada a um dimensionamento adequado.
Dentre as soluções possíveis, o sistema de lajes flutuantes demonstrou-se ser o mais vantajoso em função de alta capacidade de atenuação de vibrações, ruído secundário e a perfeita adequação às necessidades do projeto.
De modo simples, o sistema massa mola, consiste em uma laje que é a massa(m), apoiada sobre elementos elásticos com rigidez (k) e amortecimento controlados. Os elementos elásticos podem ser constituídos de elastômeros a base de borracha natural ou molas helicoidais. A presença de unidades de amortecimento pode ser necessária quando o projeto exige frequência natural muito baixa.
Para efeito de análise, podemos considerar esse sistema com um grau de liberdade no qual a frequência natural é dada por:
A definição das frequências naturais necessárias ao longo da via faz parte do projeto acústico e devem ser atendidas pelo sistema massa mola. O adequado controle da rigidez vertical e horizontal dos apoios elásticos bem como a massa da laje podem proporcionar um sistema mais eficaz na atenuação de vibrações. No entanto é necessário garantir um compromisso entre a necessidade de atenuação vibratória e a segurança operacional, de maneira que a rigidez dos apoios seja suficiente para garantir a estabilidade da via.
A performance do sistema massa mola em termos de atenuação e vida útil é fundamental e deve ser objeto de rigorosos ensaios, estáticos e dinâmicos, antes da implantação, visto que as estruturas de via permanente possuem fatores limitantes em sua manutenção, bem como a impossibilidade de interrupção do serviço de transporte.
Os conjuntos de fixação de trilhos com dupla resiliência e rigidez controlada ampliam os resultados em termos de atenuação de vibrações e de ruídos estruturais em trechos com e principalmente sem a presença do Sistema Massa Mola.
Acompanhe os ensaios de homologação
Palavras chave:
conjunto de fixação; sistema massa-mola; placa de fixação; vibtech; transporte público; roda-trilho.