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Este documento aborda os princípios básicos da canalização de tráfego em intersecções de nível, incluindo a classificação funcional de vias, tipos de intersecções, conflitos de tráfego e elementos utilizados para canalização. Além disso, são discutidos os objetivos da canalização, regras gerais e exemplos de esquemas de canalização.
Tipologia: Notas de aula
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Não perca as partes importantes!
1 Introdução
2 Interseções em nível
3 Manobras e conflitos
4 Princípios de canalização de tráfego
5 Faixas de mudanças de velocidade
6 Interseções em desnível ou interconexões
7 Escolha do tipo de interseção
1 Introdução
Interseção é a área em que duas ou mais vias se cruzam, ou se unificam, e também, é a área onde estão localizados todos os dispositivos para ordenar os diversos movimentos do tráfego (sinalização, semáforos, viadutos, ramos, etc.).
OBS. Os ramos são pistas que fazem a ligação entre as vias principais.
O projeto dos elementos geométricos que constituem uma interseção baseia-se, em geral, nos mesmos princípios que orientam o projeto geométrico dos outros componentes da estrada.
A qualidade do projeto de uma rodovia, no que se refere: à eficiência, à segurança, à velocidade de operação e aos custos de operação, é afetada significativamente pela qualidade do projeto de suas interseções.
A escolha de um tipo de interseção é baseada principalmente nos seguintes dados:
i) Nos dados funcionais, que se relacionam com a classificação funcional da via, com o tipo de via (uma, duas ou mais faixas de tráfego) e com o tipo de controle de acesso e etc.
OBS(s). a) A classificação funcional das vias classifica as rodovias em: arteriais (são geralmente rodovias interestaduais; Ex: Rodovia Rio - Bahia), coletoras (são geralmente rodovias intermunicipais; Ex: Rodovia Conquista - Barra do Choça) e locais (são geralmente rodovias intramunicipais; Ex: Rodovia Conquista - José Gonçalves). A classificação funcional já foi discutida em aula anterior; e b) O controle do acesso está relacionado às entradas e às saídas da rodovia.
ii) Dados físicos, que se relacionam com a topografia, com as edificações e com os serviços públicos.
iii) Dados de tráfego, que se relacionam com o volume de tráfego, com a composição do tráfego, com o volume de pedestres e etc.
iv) Dados de acidentes, que se relacionam com os tipos de acidentes, com as causas dos acidentes e com a distribuição dos acidentes no tempo.
v) Dados financeiros, que se relacionam com os meios disponíveis para investimento na obra, e com os custos de construção e manutenção da obra.
2 Interseções em nível
Interseções em nível são aquelas onde ocorre, numa certa extensão, a coincidência dos greides da vias, ou seja, os greides das vias se coincidem num ponto de mesma cota.
b) Interseções oblíquas
As interseções oblíquas ocorrem quando o ângulo de interseção entre as vias é menor que 70º.
c) Interseções assimétricas (ou defasadas)
As interseções assimétricas ou defasadas ocorrem quando dois ramos da interseção são desalinhados (ou separados) na área de interseção.
A Figura 2.2 mostra os 3 (três) tipos de interseções com 4 (quatro) ramos; interseção reta, oblíqua e desafastada (ou assimétrica).
Figura 2.2 - Os 3 (três) tipos de interseções com 4 (quatro) ramos; interseção reta, oblíqua e desafastada (ou assimétrica)
iii) Interseções de ramos múltiplos
As interseções de ramos múltiplos são interseções com 5 (cinco) ou mais ramos.
A Figura 2.3 ilustra uma interseção com ramos múltiplos.
Figura 2.3 - Interseção com ramos múltiplos
iv) Interseções tipo rotatória
As rotatórias são interseções em que o tráfego se move no sentido anti- horário ao redor de uma ilha central.
Em certas circunstâncias a rotatória pode ser a solução mais adequada, como por exemplo: em interseções com 5 (cinco) ou mais aproximações (ou ramos), que possuem intensidade de tráfego aproximadamente iguais.
Além de ramos com aproximadamente mesma intensidade de tráfego, são necessários também outros elementos para viabilizar o uso de uma rotatória, tais como: a) Áreas extensas e planas; b) Pouca movimentação de pedestres junto à rotatória; e c) Distâncias aproximadamente grades entre as aproximações (ou ramos).
A Figura 2.4 ilustra uma rotatória com seus elementos básicos, que são tráfego anti-horário e ilha central.
Figura 2.4 - Uma rotatória
OBS. Dependendo das intensidades dos fluxos de tráfego, que se interceptam nas interseções, pode ser necessária a adoção de sinalização semafórica para controle do tráfego.
3.2 Conflitos
Pontos de conflito são os locais onde as correntes de tráfego principais sofrem influência de outras correntes de tráfego.
OBS. Corrente de tráfego é o fluxo de tráfego em uma direção definida.
Os principais tipos de conflito de tráfego são: a) Conflito de convergência; b) Conflito de divergência; c) Conflito de cruzamento; e d) Conflito de conversão.
As Figuras 3.2 e 3.3 ilustram os principais tipos de conflito de tráfego existentes.
Figuras 3.2 - Conflitos de tráfego de divergência e de convergência
Figuras 3.3 - Conflitos de tráfego de cruzamento e de conversão
4 Princípios de canalização de tráfego
A Canalização do tráfego numa interseção em nível representa a SEPARAÇÃO (OU REGULAMENTAÇÃO) DO TRÁFEGO CONFLITANTE.
A canalização do tráfego possibilita que o tráfego outrora conflitante passe a operar em trajetórias bem definidas.
4.1 Elementos utilizados para canalização do tráfego
A canalização do tráfego é realizada através de:
a) Marcas no pavimento (ou sinalização horizontal); b) Ilhas de canalização; e c) Outros meios que visem aumentar a segurança, e ordenar os movimentos de veículos e pedestres.
OBS. Ilhas de canalização são pequenas áreas, que auxiliam o tráfego e são cercadas pelo tráfego em todos os lados.
Figura 4.2 - Esquema de um cruzamento incorreto, e de um cruzamento correto das correntes de tráfego
iii) A convergência de correntes de tráfego deve ser realizada através de ângulos pequenos, de maneira a minimizar a velocidade relativa dos veículos.
A Figura 4.3 ilustra uma convergência de correntes de tráfego realizada com um ângulo pequeno.
Figura 4.3 - Esquema de convergência de correntes de tráfego realizada com um ângulo pequeno
iv) Pode-se controlar a velocidade da corrente de tráfego, que se aproxima da interseção, através do afunilamento gradativo da faixa de rolamento.
A Figura 4.4 ilustra o exemplo de um afunilamento gradativo da faixa de rolamento, que é realizado antes da convergência das correntes de tráfego.
Figura 4.4 - Exemplo de um afunilamento gradativo da faixa de rolamento, que é realizado antes da convergência das correntes de tráfego
v) Deve-se proporcionar refúgio aos veículos que vão convergir.
A Figura 4.5 ilustra um refúgio em uma interseção.
Figura 4.5 - Refúgio em uma interseção
vi) A canalização do tráfego nas interseções deve evitar ou desencorajar os movimentos não permitidos.
A Figura 4.6 mostra que a geometria de uma ilha, numa interseção, ajuda a canalizar o tráfego, e a evitar manobras na contra-mão.
Figura 5.1 - Faixas de aceleração (A) e desaceleração (B)
A Tabela 5.1 resume os valores recomendados para o comprimento das faixas de mudança de velocidade e para os teipers, considerando-se greides suaves (com inclinação ou i < 2%).
Pode-se observa na Tabela 5.1 que o comprimento das faixas de aceleração e desaceleração, e também dos teipers são função: da velocidade de projeto da rodovia, da velocidade de projeto da curva de conversão e do raio da curva de conversão.
Tabela 5.1 - Comprimento de projeto das faixas de aceleração e desaceleração, e também dos teipers, considerando-se greides suaves (i ≤ 2%)
No caso de greides de estradas com inclinações mais acentuadas. Os valores dos comprimentos das faixas de aceleração e desaceleração obtidos da Tabela 5.1 são multiplicados pelos fatores de multiplicação (f) da Tabela 5.2.
Observa-se que o fator de multiplicação (f) do comprimento das faixas, da Tabela 5.2, é função: da inclinação da rampa e da velocidade de projeto.
6 Interseções em desnível ou interconexões
6.1 Características das interseções em desnível ou interconexões
Uma interseção em desnível, ou interconexão, é um cruzamento em desnível, com uma ou mais rampas de ligação (ou conexão), que servem para movimentar as correntes de tráfego das vias que se cruzam.
Nas interseções em desnível haverá necessidade de construir uma obra de arte (viaduto), que deverá separar verticalmente as duas ou mais vias, que se cruzam.
6.2 Tipos de ramos das interseções em desnível
Os ramos são pistas que fazem a ligação entre as vias principais.
Os ramos das interseções em desnível são classificados em: a) Ramos direcionais; b) Ramos semidirecionais; c) Ramos tipo laço ou “loop”; e d) Ramo externo.
a) Ramos direcionais
Os ramos direcionais são exigidos para ALTOS VOLUMES DE CONVERÇÃO (ou altos volumes de passagem de veículos de uma via para outra).
Os ramos direcionais visam assegurar maior velocidade para o tráfego, maior segurança e menor distância na passagem de uma via para outra.
A Figura 6.1 ilustra um ramo direcional. Observe que a construção deste ramo especial exige duas obras de arte (ou viadutos).
Figura 6.1 - Ramo direcional com duas obras de arte (ou viadutos) em sua extensão
b, c e d) Ramo semidirecional, ramo tipo laço (ou loop) e ramo externo
A Figura 6.2 mostra o aspecto típico do ramo semidirecional, do ramo laço (ou loop) e do ramo externo.
Figura 6.2 - Aspecto típico do ramo semidirecional, do ramo laço (ou loop) e do ramo externo
OBS. Nas interseções em desnível, as saídas e as entradas devem estar conectadas com a rodovia do lado direito (no sentido do tráfego). Isso irá minimizar as manobras inesperadas e melhorar a operação para o motorista.
b) Desvantagens da interconexão diamante simples
-> Existem muitos pontos de conflito na rodovia secundária; -> Existe a possibilidade de manobras erradas; -> Requer canalização de tráfego na rodovia secundária; -> Caso haja sinalização, é requerido um semáforo de três fases; -> Existem poucas possibilidades de alargamento futuro da estrutura; e -> O tráfego de saída da rodovia principal é obrigado a parar, no final da rampa.
ii) Interseção em desnível (ou interconexão) tipo DIAMANTE ABERTO
Esta interconexão é utilizada quando existem duas rodovias secundárias paralelas, cada uma com dois sentidos de circulação, cruzando a rodovia principal.
A Figura 6.4 ilustra uma interseção em desnível tipo diamante aberto.
Figura 6.4 - Interseção em desnível tipo diamante aberto
a) Vantagens da interconexão diamante aberto
-> Há uma boa localização das rampas de entrada e de saída na rodovia principal; -> Requer pouco espaço fora da área da rodovia para sua construção; -> As conexões da interseção são feitas por rampas diretas (ou retas); -> Esta interconexão evita entrelaçamento na rodovia principal; -> Possui entrada e saída simples; -> Possui maior capacidade de tráfego do que a interconexão diamante simples; e -> Quando as rodovias secundárias passam sobre a rodovia principal, as rampas de saída e entrada favorecem as manobras de aceleração e desaceleração.
b) Desvantagens da interconexão diamante aberto
-> Existem muitos pontos de conflito na rodovia secundária; -> Existe a possibilidade de movimentos errados nas rampas de conexão; -> Requer canalização do tráfego nas rodovias secundárias; -> Existe o custo adicional de mais uma obra de arte em relação à interconexão tipo diamante simples; e -> O tráfego, que vira à esquerda na rodovia secundária, é obrigado a parar.
iii) Interseção em desnível (ou interconexão) tipo DIAMANTE ABERTO COM UM SENTIDO DE CIRCULAÇÃO
Neste caso a rodovia secundária possui duas pistas, e cada uma com um único sentido de circulação.
A Figura 6.5 ilustra uma interseção em desnível tipo diamante aberto com um sentido de circulação.
Figura 6.5 - Interconexão diamante aberto com um sentido de circulação
a) Vantagens da interconexão diamante aberto com um sentido de circulação
-> As rampas de saída localizam-se antes da obra de arte; -> A estrutura relativamente econômica; -> Requer pouco espaço fora da área da rodovia para sua construção; -> As conexões da interseção são feitas por rampas diretas (ou retas); -> Esta interconexão evita entrelaçamento na rodovia principal; -> Possui entrada e saída simples; e -> Possui maior capacidade de tráfego em relação aos outros tipos de interconexão em diamante.
b) Desvantagens da interconexão diamante aberto com um sentido de circulação
-> Existe a possibilidade de movimentos errados nas rampas de conexão; -> Requer canalização de tráfego na rodovia secundária; -> Existe o custo adicional de mais uma obra de arte em relação à interconexão diamante simples; e -> O tráfego, que vira à esquerda na rodovia secundária, é obrigado parar.
