Principais elementos de Infraestrutura Ferroviária no Autodesk Civil 3D

Neste artigo vamos analisar os principais elementos de infraestrutura que compõe um projeto ferroviário e se fazem presentes dentro do Autodesk Civil 3D, além de explorar seus recursos e as propriedades dentro do software.

Georreferenciamento nos Projetos em BIM

O georreferenciamento dos projetos é uma das principais premissas para o desenvolvimento das atividades com uso da metodologia BIM, dada a importância do posicionamento correto e preciso dos elementos que compõem do modelo. Imagine o tamanho do problema que teríamos com uma estação projetada fora de seu posicionamento geográfico, ou o traçado da Via Permanente com um sistema de coordenadas errado ou obsoleto. Dessa forma, podemos georreferenciar os arquivos contendo modelos de infraestrutura ferroviária desenvolvidos no Civil 3D, incluindo a possibilidade de realizar a transformação do sistema de coordenadas topográficas local para o geográfico como o sistema padronizado para a América do Sul – SIRGAS 2000.​

Dados de transformação de sistema de coordenadas aplicadas ao modelo de Via Permanente – Fonte: FF Solutions

 Terrenos e Camadas Geológicas

Fonte: GeoDrilling International​

Os terrenos e camadas geológicas são representados pelos modelos de superfícies TIN Surfaces nativos no Civil 3D, formados pela triangulação de pontos obtidos nos levantamentos de campo e investigações geológicas. Entretanto, as superfícies não possuem uma visualização tridimensional compreensiva no contexto dos projetos, pois são representadas por cascas devido à sua base de triangulação. Dessa forma, recomenda-se a extração de maciços de sólidos das superfícies para facilitar a sua compreensão e ampliar a sua utilização junto ao Modelo Federado para a coordenação diante dos diversos Usos do Modelo BIM estabelecidos para cada projeto.​

Propriedades para Terrenos​

As principais propriedades que podem ser incorporadas em modelos de terrenos e camadas geológicas são:

Superfícies de Civil 3D como TIN Surface

  • Nome com nomenclatura padronizada para identificação de tipo, uso e local Exemplos: SU-T-EX-NATURAL; SU-G-EX-ROCHA​
  • Número de pontos
  • Número de triângulos
  • Área 2D
  • Área 3D
  • Volume
  • Código
  • Etapa

Sólidos 3D

  • Nome​
  • Estacas ou localização​
  • Área​
  • Volume​
  • Categoria​
  • Código​
  • Etapa​

Cadastro de Interferências

A modelagem do cadastro de interferências é fundamental no processo de trabalho em BIM, pois consolida a base de trabalho e embasa a tomada de decisão para os projetos, como por exemplo determinar eventuais remanejamento em redes ou equipamentos existentes, e até mesmo realizar desvios no traçado geométrico da Via Permanente.

Fonte: Sabesp

Tipos de Elementos

  • COGO Points​
  • Sólidos 3D​
  • Blocos 3D​
  • Multi-View Block 3D​
  • Feature Lines​
  • Superfícies​
  • Pipe Network​
  • Pressure Network

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Layer​
  • Estaca ou localização​
  • Profundidade, altura, diâmetro quando relevante dependendo do tipo de elemento​
  • Área, volume e material dependendo do tipo de elemento​
  • Status quando relevante para o projeto (Ex. A Remover; A Remanejar; Desativado, et.)

Drenagem

 Os elementos que representam a drenagem subterrânea contendo as redes de tubulações e bueiros conectados dispositivos como caixas, poços de visitas, bocas de lobo, entre outros podem ser modelados com Pipe Network, já para a representação da drenagem superficial como as valas e descidas podem ser modeladas com o recurso de Corridor do Civil 3D, e, posteriormente, exportadas como elementos do tipo sólidos 3D, assim como os dispositivos de amortecimento, dissipadores de energia, escadas hidráulicas, entre outros também poderão ser do tipo sólidos 3D.

Fonte: Livro Civil 3D 2020

Tipos de Elementos

  • Tubulações e Dispositivos – Pipe Network​
  • Blocos 3D ou Multi-view Block​
  • Sólidos 3D

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Layer​
  • Estacas ou localização​
  • Diâmetro ou seção​
  • Material​
  • Cotas de montante e jusante​
  • Comprimento 2D e 3D​
  • Informações hidráulicas​
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

Via Permanente

O modelo da Via Permanente deverá conter todos os elementos de superestrutura e infraestrutura que compõe a Via Permanente, como o lastro, sublastro, dormentes, trilhos, entre outros. Estes elementos da Via Permanente poderão ser modelados como elemento do Corridor de Civil 3D e exportados para elementos individuais do tipo sólidos 3D, para que dessa forma fique possível gerenciar cada elemento junto ao Modelo Federado diante dos Usos do Modelo BIM estabelecido para o projeto.​

Modelo de Transição com elementos de Via Permanente representado por sólidos 3D – Fonte: FF Solutions​

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Layer​
  • Estacas ou localização​
  • Diâmetro ou seção​
  • Material​
  • Cotas de montante e jusante​
  • Comprimento 2D e 3D​
  • Informações hidráulicas​
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

Terraplenagem

O modelo de terraplenagem final criado no Civil 3D poderá ser concebido com o uso de diversas ferramentas combinadas, por meio da modelagem de elementos do tipo Corridor para representação dos elementos lineares, como a Via Permanente, drenagem superficial, contenções, vala de escavação para assentamento dos bueiros de drenagem, ou ainda utilizar elementos do tipo Grading para criar composições de platôs. Contudo, o modelo final de terraplenagem deverá ser uma composição com diversos elementos do tipo TIN Surface extraídos de Grading e Corridors.

Modelo de superfície de terraplenagem da Via Permanente extraída de Corridor do Civil 3D – Fonte: FF Solutions​

Assim como os modelos de terrenos e camadas geológicas, será necessário extrair modelos de maciços do tipo sólidos 3D para representação da volumetria tridimensional da terraplenagem, dessa forma será possível manipular esses maciços de terraplenagem realizando operações booleanas de segmentação dos maciços para a simulação das etapas construtivas posteriormente junto ao Modelo Federado.​

Maciço de sólido 3D representando o modelo de terraplenagem do projeto – Fonte: FF Solutions​

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Layer​
  • Estacas ou localização​
  • Material​ / Tipo
  • Informações geológicas e geotécnicas relevantes​
  • Área
  • Volume
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

Contenções Geotécnicas​

Os modelos de contenções geotécnicas seguem o mesmo fluxo praticado nos modelos de Via Permanente, por meio da construção do modelo do Corridor, e a extração dos sólidos 3D para representação das contenções. Contudo, deve-se observar que os modelos de contenções geotécnicas que conseguimos alcançar com as ferramentas nativas do Civil 3D, são os maciços para representar os muros, gabiões e outras contenções lineares com alturas variáveis, já os elementos que necessitam de detalhamento estrutural deverão ser trabalhados em softwares destinados a este fim, como o Autodesk Revit.​

Modelo de contenção – Fonte: FF Solutions

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Layer​
  • Estacas ou localização​
  • Material​ / Tipo
  • Informações geológicas e geotécnicas relevantes​
  • Área
  • Volume
  • Quantidade
  • Comprimento
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

Você sabia? O Autodesk Civil 3D é uma das muitas ferramentas da Autodesk AEC Collection

Furos de Sondagens

Os modelos de furos de sondagens poderão ser construídos por meio de diversos softwares, incluindo o Autodesk Geotechnical Modeler que trabalha integrado ao Civil 3D para a importação e manipulação dos furos de sondagens, permitindo a construção dos modelos das camadas geológicas. Os furos de sondagens poderão ser do tipo sólidos 3D, ou COGO Points do Civil 3D dispondo das informações relevantes para caracterização das camadas geológicas.

Modelo de furos de sondagens representados por sólidos 3D – Fonte: FF Solutions​

Principais Propriedades

  • Descrição​
  • NSPT​
  • N.A.​
  • Material/tipo/categoria/classificação​
  • Layer​
  • Nome/número​
  • Informações geotécnicas/geológicas relevantes​
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

Rede Aérea

Atualmente o Civil 3D não dispõe de ferramentas nativas que possam integrar elementos da Via Permanente com os elementos da rede aérea de forma dinâmica e paramétrica, dessa forma os elementos da rede aéreas poderão ser modelados por meio de aplicativos externos, ou construídos com o uso de programação, incluindo a possibilidade de uso do Dynamo para o Civil 3D. Os elementos de rede aérea deverão ser do tipo sólidos 3D, Blocos 3D, Multi-View Block, Feature Line ou COGO Points de Civil 3D.​

Modelo de rede aérea para Via Permanente – Fonte: sketchfab.com​

Principais Propriedades

  • Nome​
  • Estacas ou localização​
  • Material​ / Tipo
  • Informações para quantiticação (área, volume, comprimento, quantidade, etc.)​
  • Informações técnicas relevantes​
  • Status quando relevante para o projeto (Ex. A Remover; A Remanejar; Desativado, et.)​
  • Codificação para quantificação de acordo com os critérios de medição​
  • Codificação para conexões com outros sistemas (SAP, GIS, etc.)​

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Conclusão

Foi possível notar ao longo do artigo que muitos elementos dos projetos de infraestrutura ferroviária também se fazem presentes dentro do Autodesk Civil 3D, o que torna o software uma ferramenta de extrema importância durante a realização dos projetos ferroviários, independentemente das etapas de projeto que serão elaboradas com seus recursos. Vale salientar que muitas informações estão interligadas, não sendo parte exclusiva de apenas um recurso, mas sim de vários, o que implica na centralização de informações em um único modelo, facilitando a leitura e gestão de dados.

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