Hostilio Xavier Ratton Neto



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Hostilio Xavier Ratton Neto 


Sumário: 

Transporte ferroviário 

Noções, definições e conceitos 

Componentes do transporte ferroviário 

Tecnologias alternativas para transporte público sobre 
trilhos 


Noções, definições e conceitos: 

Destinação das Ferrovias 

natureza do transporte,  

quantidades a transportar e  

velocidades pretendidas. 

Esses aspectos influem:  

na concepção das vias (singela ou dupla),  

na quantidade e espaçamento de desvios,  

no dimensionamento dos pátios e estações e  

na quantidade de energia a ser consumida. 
 


Noções, definições e conceitos: 

Destinação das Ferrovias 

Quanto à natureza dos transportes, os trens se 
classificam em: 

Trens de carga; 

Trens de passageiros (de interior ou de longa distância); e 

Trens urbanos. 

As quantidades a transportar determinam: 

a intensidade da circulação e 

o tamanho (comprimento) dos trens. 


Noções, definições e conceitos: 

Destinação das Ferrovias 

Quanto às velocidades pretendidas, os trens se 
classificam em: 

Trens rápidos  

trens mais leves, para os quais a velocidade é a 
condicionante operacional mais relevante; e 

Trens pesados 

Trens para os quais a capacidade de carga é mais 
importante. 


Componentes do transporte ferroviário 
Componentes 
Linhas 
Via Permanente:Superestrutura e 
Infra-estrutura 
 
Sinalização 
 
Material Rodante: de tração e 
rebocado 
 
Telecomunicações 
 
Terminais de passageiros e de carga 
Pátios 
Oficinas 

 

 

 

 

 

 


Via ferroviária: 

Para atender à destinação da ferrovia, é preciso que 
sua via atenda a três condicionantes fundamentais: 

Resistência; 

Elasticidade; e 

Continuidade geométrica. 


Via ferroviária: 

Resistência da via 

A resistência da via deve ser compatível com as 
solicitações impostas (estáticas, dinâmicas e de 
fadiga).  

Ela depende: 

das condições do solo de fundação,  
 
 

  
 
 
  
 
 
  
 
 
  
 
 
  

dos materiais das obras de 
terra e das obras de arte, e 

dos elementos constituintes 
da superestrutura 
ferroviária.  


Via ferroviária: 

Elasticidade da via 

A via não deve ser indeformável, pois as cargas que 
lhe são transmitidas provocariam grandes esforços de 
inércia, se não fossem parcialmente absorvidas pelas 
propriedades elásticas dos elementos e materiais da 
superestrutura ferroviária. 


Via ferroviária: 

Continuidade geométrica 

A continuidade 
geométrica é garantida 
por meio de elementos 
de transição, em planta 
e perfil, de modo que 
nenhuma mudança 
brusca aconteça entre 
trechos contíguos da 
via, considerados os 
aspectos estáticos e 
dinâmicos. 
 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
   
 
 
 

Superestrutura ferroviária: 

parte superior da via ferroviária, que suporta diretamente os esforços 
causados pela passagem dos veículos ferroviários e os transmite  à 
infraestrutura 

A superestrutura ferroviária se constitui de: 

trilhos,  

dormentes e seus acessórios,  

lastro e  

sublastro. 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
 

Superestrutura ferroviária: 

Características: 

Padrões de construção: peso e metalurgia do trilho, tipo e 
espaçamento dos dormentes e tipo de fixação dos trilhos 

Condições de uso dos componentes e da geometria 

Configuração: número de vias, lay-out dos desvios, 
interseções e passagens. 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
 

Superestrutura ferroviária: 

Trilhos: 

Perfilados metálicos de seção transversal semelhante ao 
duplo T, com características de viga. 

Servem de apoio, de superfície de rolamento e de guia 
para os veículos ferroviários. 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
 

Superestrutura ferroviária 

Dormentes: 

Têm por função receber, absorver e transmitir ao lastro os 
esforços recebidos dos trilhos. 

Servem-lhes de suporte, permitindo sua fixação e 
mantendo a sua posição relativa (bitola da via). 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
 

Superestrutura ferroviária 

Lastro: 

Distribui uniformemente os esforços recebidos dos 
dormentes na plataforma ou ao sublastro, impedindo-lhes 
o deslocamento, confere elasticidade à via e lhe garante 
drenagem e aeração. 


Via ferroviária: 
 
 
 
 
 
 
 

Superestrutura ferroviária 

Sublastro  

Camada de material granular colocada sobre a plataforma 
acabada de terraplenagem. 

Sua finalidade é: 

absorver e transmitir os esforços provenientes do lastro, e 

evitar a sua contaminação pelo material fino das camadas 
inferiores. 

Bitola (b) 

Via ferroviária: 

Bitola da via: 

distância medida das faces internas da parte superior 
dos trilhos (boletos).  

caracteriza a posição relativa entre os trilhos e sua 
manutenção garante a condição fundamental do 
rolamento das rodas. 


Via ferroviária: 

Bitola da via: 

No Brasil, empregam-se: 

bitola métrica (b = 1,00 m) e  

bitola larga (b= 1,60 m) 

A infraestrutura das ferrovias será sempre projetada e 
construída para bitola larga, a não ser nos casos de: 

Vias industriais e particulares; 

Variantes de estradas existentes em que não haja previsão de 
alargamento de bitola; e 

Em condições excepcionais, definidas pelo Governo Federal. 

A superestrutura também será projetada e construída para 
bitola larga exceto quando: 

A via integra malha de outra bitola e que não seja ainda 
conveniente o alargamento; e 

A infraestrutura tiver sido construída para outra bitola. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Trilhos 

Para atenderem à sua função estrutural, os trilhos 
devem possuir as seguintes propriedades: 

Dureza; 

Tenacidade; 

Elasticidade; e 

Resistência à flexão. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Trilhos 

Características dos trilhos: 

perfil da seção do trilho se compõe de três partes: 
 

Boleto: parte superior onde se apoiam 
as rodas; 

Alma: parte média; e 

Patim: parte inferior, de apoio nos 
dormentes 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Trilhos 

Os trilhos são classificados por tipos, classes e qualidade 
(CB-23) 

Tipos de trilhos 

O tipo é fornecido pela massa nominal (em kg) pela unidade 
de comprimento (m). 
Normalização 
Brasileira 
Tipo 
kg/m 
Norma 
equivalente 
dos EUA 
libras/jarda 
CB-23 
TR-25 
24,65 
ASCE 5040 
49,7 
TR-32 
32,04 
ASCE 6540 
64,6 
TR-37 
37,10 
ASCE 7540 
74,8 
TR-45 
44,64 
ASCE 9020 
90,0 
TR-50 
50,35 
ASCE 10025 
101,5 
TR-57 
56,90 
ASCE 11325 
114,7 
TR-68 
67,56 
ASCE 13627 
136,2 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos  

Talas de junção: 

peças destinadas a propiciar a junção dos trilhos quando 
não se empregar a soldagem das barras, mantendo-os 
como uma viga contínua em nivelamento e alinhamento. 

Sua classificação é a mesma dos trilhos aos quais serão 
adaptadas (TJ-45, TJ-57 etc.). 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Para atender à sua função, os dormentes devem atender aos 
seguintes requisitos: 

Oferecer resistência aos esforços recebidos dos trilhos; 

Transmitir esforços compatíveis com a capacidade de suporte do 
lastro; 

Fixar os trilhos, evitando deslocamentos transversais e longitudinais; 

Manter a bitola da via; 

Permitir o adensamento do lastro; 

Facilitar a substituição das peças de fixação dos trilhos; e 

Possuir durabilidade; 

Materiais para dormentes: 

Madeira 

Aço 

Concreto 

Plástico reciclado 

Borracha (pneus reciclados - em estudo) 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de madeira: 

Qualidades dos dormentes de madeira: 

Pouco pesado, facilitando o manuseio, o 
transporte, a carga, a descarga e a 
aplicação na via 

Únicos a assegurar, sem dispositivos 
especiais, o isolamento elétrico entre as 
duas linhas de trilhos, facilitando o 
emprego dos circuitos de via na 
sinalização automática; e 

Reaproveitamento possível, em caso de 
acidente de descarrilamento, quando 
não muito danificados. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de madeira: 

Problemas no emprego de dormentes de madeira: 

Apodrecimento progressivo e rápido 
(quando sem tratamento), diminuindo 
a durabilidade; 

Apresenta maior desgaste mecânico 
crônico do que os dormentes de 
outros materiais, pela ação do patim 
do trilho ou da placa de apoio, o que 
obriga à restauração periódica do 
entalhe; e 

Escassez de madeiras de qualidade, 
que demoram a ser renovadas. 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de concreto: 

Qualidades dos dormentes de concreto: 

Caracterizam-se pela uniformidade de sua constituição 

Conferem maior robustez à via, proporcionando maior resistência 

Conferem maior estabilidade à via, com maior segurança para o tráfego e 
melhores condições de manutenção 

Possuem maior capacidade de absorção dos esforços transversais 

Possuem maior durabilidade (vida útil duas a três vezes superior ao 
dormente de madeira) 

Oferecem possibilidades praticamente ilimitadas de 
produção, cujos custos são mais precisos 

Problemas no emprego de dormentes de concreto: 

Necessitam de maior investimento financeiro inicial 

Requerem equipamentos especiais e caros para o seu 
manuseio 

Obrigam a uma manutenção maior dos trilhos 

São quebradiços, exigindo assentamento perfeito e 
não resistem a grandes impactos 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de concreto 

Tipos de dormentes de concreto: 
Monobloco (armado ou 
protendido) 
 
 
Bi-bloco 
Articulado 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de aço 

Qualidades dos dormentes de aço 

Leveza (peso entre 70 e 80 kg) 

Fácil assentamento 

Boa ancoragem, devido à sua forma 

Problemas no emprego dos dormentes de aço 

Por serem metálicos, dificultam o isolamento entre as 
linhas de trilhos 

Produzem ruído quando da passagem dos veículos 

Não se adaptam a qualquer perfil de trilho 

Custo mais elevado. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormente de plástico reciclado: 

Qualidades do dormente de plástico reciclado: 

Vida útil calculada em mais de 50 anos 

Menor peso 

Não racha, nem trinca 

Eletricamente não condutivo 

Mantém suas propriedades físicas sem deterioração 

Pode ser utilizado com dormentes de madeira 

Utiliza mesma fixação dos dormentes existentes 

Dispensa manutenção 

Impermeável à água 

Resistente ao óleo Diesel, óleo mineral e graxa 

Evita a utilização de recursos naturais e recicla resíduos 

100% reciclável 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de borracha: 

Dormente de pneu protendido 

Pedaços de pneus, unidos entre 
si por um ou mais tirantes de 
aço.  

Os pedaços de pneus unidos por 
compressão do(s) tirante(s) de 
aço formam o corpo do 
dormente, que resiste aos 
esforços resultantes da 
passagem do trem, e por ser 
flexível permite o trafego do 
trem sem vibrações e barulho. 

Patenteado por  Francisco Aníbal 
Oliveira de Arruda Coêlho 
 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Dormentes 

Dormentes de borracha: 

Dormente de pneu reciclado 

disposição em lâminas de tiras de pneus coladas, sobreposta por uma chapa de 
aço resistente à corrosão, nervurada, onde se encaixa uma placa de apoio dotada 
de clipe elástico para travar o trilho, sendo todo este conjunto preso por rebites 
metálicos que criam uma unidade e mantêm a bitola na medida prevista. 

aproveitamento de pneus inservíveis, protegendo duplamente o meio-ambiente, 
tanto pelo destino mais útil para as carcaças como dispensa de corte de árvores. 

Patente depositada por Eduardo Gonçalves David 
 
1.
trilho  
2.
placa de apoio 
3.
chapa de aço  
4.
conjunto de fatias de pneus empilhados formando 
um paralelepípedo de borracha  
5.
nervuras transversais  
6.
nervuras longitudinais  
7.
clipe elástico  
8.
parafuso  
9.
rebite 
 
 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Pregos ou grampos de linha: 

Peças destinadas a fixar rigidamente os 
trilhos aos dormentes de madeira. 

Os tipos mais empregados são: 

Prego cabeça de barata 

Prego cabeça de cachorro 

Características: 

Boa resistência lateral, mantendo a bitola 

Baixa resistência ao arrancamento (em 
torno de 2.200 kgf), conduzindo a folgas 
com a passagem do tráfego 
 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Tirefões ou 
Tirefonds


Parafusos de rosca soberba com a mesma função 
dos pregos de linha.  

Características: 

Menor resistência lateral do que o prego 

Maior resistência ao arrancamento (7.000 kgf), 
prendendo melhor o trilho ao dormente 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Grampo elástico simples 
(rueping
): 

Peça destinada à pregação dos trilhos aos 
dormentes e que busca retardar o 
aparecimento das folgas. 

Características: 

Confere maior estabilidade à via 

Suprime o emprego de retensores pela maior 
resistência longitudinal (400 a 1.500 kgf) 

Sua substituição somente é necessária 
quando perde suas propriedades elásticas. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Grampo elástico duplo:   

Tem a mesma função do grampo simples, sendo cravado 
no dormente ou encaixado na placa de apoio. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Placas de apoio:  

Peças destinadas ao assentamento do 
trilho sobre o dormente. 

Permitem distribuição da pressão dos 
trilhos sobre uma superfície maior do 
dormente. 

Impedem que o patim, sob a ação de 
forças laterais, exerça solicitações 
horizontais sobre a pregação. 

Aumentam a vida útil dos dormentes. 

Reduzem o custo de conservação da 
via. 

As placas de apoio são classificadas de 
acordo com o tipo de trilho assentado 
(PA-45, PA-57 etc.). 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Fixações indiretas: 

Fixam o trilho à placa de apoio e esta ao dormente. 

Fixação GEO 

Consiste em uma placa de apoio fixada ao dormente por 
quatro 
tirefonds
, com nervuras nas quais se encaixam as 
cabeças dos parafusos que apertam uma castanha contra o 
patim do trilho. Entre as castanhas e as porcas colocam-se 
arruelas que tornam a fixação elástica.  

Aplica-se a dormentes de madeira e de concreto. 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Fixações indiretas: 

Fixação PANDROL 

Consiste em um grampo de aço de mola que se encaixa em 
furos da placa de apoio própria. Aplica-se também a 
dormentes de madeira e de concreto. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Fixações indiretas: 

Fixações para dormentes de concreto 
 

Fixação C.S.3 
 

Fixação F.I.S.T. 
 

Fixação DENICK 
 

Fixação R.N. 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Acessórios de fixação dos trilhos aos dormentes 

Retensores: 

Peças que transferem aos dormentes os esforços que tendem a 
deslocar o trilho na direção longitudinal. 

Seu emprego é indispensável nas fixações rígidas, enquanto que, 
com as elásticas, apenas complementa o retensionamento da 
pregação. 

Características 

Possui poder de retensão superior à resistência do lastro ao 
deslocamento do dormente 

Peça única a ser adaptada ao trilho 

Possibilidade de reaplicação. 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Lastro 

Características e condições para o lastro: 

Resistência aos esforços transmitidos pelos 
dormentes e aos golpes da “socaria” 

Durabilidade contra a abrasão e ao 
intemperismo 

Custo compatível 

Fácil obtenção 

Facilidade de manutenção 

Estar livre de material pulverulento e de argilas
para garantir a permeabilidade e a elasticidade. 

Materiais empregados como lastro: 

Pedra britada (o melhor) 

Escória de alto forno fragmentada 

Pedregulhos 

Cascalho 

Laterita 

Areia grossa 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Lastro 

Parâmetros do lastro de pedra britada: 

Granulometria: de 25 a 64 mm 

Massa específica aparente maior que 2,4 
kg/cm


Absorção de água menor que 1% 

Porosidade aparente menor que 2% 

Resistência ao desgaste (Ensaio de Los 
Angeles): 

Lastro de 1ª categoria: ≤ 40% 

Lastro de 2ª categoria: ≤ 50% 

Resistência à compressão superior a 100 Mpa 

Teor de argila inferior a 0,5% 

Teor de materiais pulverulentos inferior a 1%. 
 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Sublastro 

Características e condições para o sublastro: 

Resistência à compressão capaz de evitar a penetração dos 
grãos do lastro 

Granulometria compatível com a do lastro 

Homogeneidade 

Durabilidade contra a abrasão e o intemperismo 

Estar livre de material argiloso e / ou matéria orgânica 

Facilidade de compactação 

Materiais para sublastro: 

Solo natural compactado 

Cascalho 

Restos de pedreira 


Elementos da superestrutura ferroviária 

Sublastro 

Parâmetros para o sublastro: 

Granulometria: 
  
 
 
    
 
onde 
 
D
L
(15) = diâmetro de 15% do material do lastro 
D
SL
(25) = diâmetro de 25% do material do sub-lastro 
Limite de liquidez ≤ 25 
Índice de plasticidade ≤ 6 
Índice de grupo = 0 
 
 
 
5
25
D
15
D
SL
L



Veículos ferroviários 

Material rodante de tração 

Locomotivas 

Automotrizes 

Material rodante rebocado 

Carros 

Vagões 

Trens-unidade 

Trens urbanos e suburbanos 

Metrôs 

Veículos Leves sobre Trilhos – VLTs 
 


Veículos ferroviários 

Material rodante de tração 

Locomotivas 
 
 
 

Automotrizes 


Veículos ferroviários 

Material rodante de tração 

Locomotivas 

Elétricas 
 
 
 
 
 

Diesel-elétricas 
 


Veículos ferroviários 

Material rodante de tração 

Locomotivas 

Diesel-hidráulicas 
 
 
 

A Vapor 
 


Veículos ferroviários 

Material rodante de tração 

Locomotivas 

A Gás 
 
 
 

Motor Linear (em desenvolvimento) 
 


Veículos ferroviários 

Material rodante rebocado 

Carros 

Poltrona 

Dormitório 

Restaurante 


Veículos ferroviários 

Material rodante rebocado 

Vagões 

Gôndola 
Categoria


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