componentes da superestrutura

5/21/2018 Componentes Da Superestrutura

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CURSO DE GRADUAO EM ENGENHARIA CIVIL

PROFESSOR ROGRIO LEMOSFERROVIAS

ELEMENTOS COMPONENTES DASUPERESTRUTURA

Ana Carolina Gonzaga Pires 11021ECV031

Anne Caroline Goularte de Resende 93695

Brbara Franco S. Santana 11021ECV002

Camila Macedo Franco 100111

Jos Diego Gasques T. de Souza 11211ECV002

Uberlndia, 21 de agosto de 2014.


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SUMRIO

1 INTRODUO ......................................................................................................... 3

1.1 Objetivos ................................................................................................................. 42 ELEMENTOS COMPONENTES DA SUPERESTRUTURA ............................. 52.1 Sublastro ................................................................................................................. 52.2 Lastro ...................................................................................................................... 52.3 Dormentes ............................................................................................................... 6

2.3.1 Madeira ............................................................................................................... 62.3.2 Ao ...................................................................................................................... 82.3.3 Concreto .............................................................................................................. 8

2.4 Trilhos ..................................................................................................................... 82.5 Acessrios de fixao ........................................................................................... 102.6 Aparelhos de mudana de via ............................................................................... 12

3 CONCLUSO ......................................................................................................... 14

REFERNCIAS .............................................................................................................. 15


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INTRODUO

fundamental que se considere a importncia de se ter um sistema de

transporte eficiente quando se visa o desenvolvimento do pas. O modal ferrovirio

tornou-se um elemento transformador da economia por apresentar grande

eficincia comparada aos outros elementos na composio da matriz de transporte.

Como caractersticas do sistema de transporte ferrovirio brasileiro, pode-se

destacar:

Capacidade de transportar grande volume de cargas;

o tipo de transporte adequado para vencer grandes distncias;

Elevada eficincia energtica;

O custo final do transporte e da manuteno baixo;

Comparado ao modal rodovirio torna-se mais seguro, uma vez que

mais difcil a ocorrncia de roubos;

Devido s operaes de carga e descarga, torna-se um meio detransporte lento;

Por possuir uma pequena extenso da malha ferroviria brasileira, a

flexibilidade do modal limitada;

Para que seja possvel desenvolver o modal ferrovirio brasileiro

importante que antes sejam conhecidos os elementos componentes desse sistema e

suas caractersticas. Assim neste trabalho so apresentados os componentes e ascaractersticas da superestrutura ferroviria.

Este estudo composto por trs sees. Na seo 1 feita a introduo e

apresentados os objetivos, na seo 2 sero apresentados e caracterizados os

elementos componentes da superestrutura, na seo 3 feita a concluso do estudo.


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1.1 Objetivos

Este trabalho visa complementar os estudos desenvolvidos na disciplina de

Ferrovias na Universidade Federal de Uberlndia, buscando definir e caracterizar os

elementos componentes de uma ferrovia, como o sublastro, lastro, dormentes, trilos,

acessrios de fixao e os aparelhos de mudana de via.


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2 ELEMENTOS COMPONENTES DA SUPERESTRUTURA

2.1

Sublastro

O sublastro a primeira parte constituinte da superestrutura e caracterizado por

ser a camada de material que completa a plataforma e apoia o lastro (Figura 1).Designa-se ao sublastro funes relacionadas a distribuio dos esforos recebidos da

camada acima para a camada inferior. Dentre essas funes tem-se:

evitar que o lastro penetre na plataforma;

evitar penetrao da gua, aumentando a resistncia do leito eroso;

permitir relativa elasticidade ao apoio do lastro para que a via permanente no

seja rgida.

Sendo mais barato do que o material do lastro, o sublastro torna-se uma medida deeconomia na construo e manuteno da superestrutura (VFCO, 2014).

Figura 1- Representao do posicionamento do sublastro.

Fonte: Mundo Ferrovirio, 2013.

Lastro

O lastro ferrovirio uma camada intermediria, constituda de material granular, e

situa-se entre o sublastro e os dormentes da ferrovia. Os esforos produzidos pelas cargas

dos veculos so recebidos pelo lastro e distribudos para o sublastro.

A fim de atenuar as vibraes produzidas pela passagem dos veculos, o lastro deve

possuir elasticidade suficiente para absorv-las. Para garantir a funcionalidade dos

dormentes e trilhos, a superfcie do lastro deve ser uniforme e contnua, preenchendo

depresses da plataforma e permitindo o nivelamento dos mesmo. Essa superfcie

tambm deve impedir os deslocamentos dos dormentes.


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2.2 Dormentes

Os dormentes so vigas transversais que transmitem para o lastro os esforos

produzidos pelos veculos (Figura 2). Por posicionar-se entre o trilho e o lastro, tem

como funo evitar os deslocamentos transversais e longitudinais, mantendo o traado.

Uma outra funo dos dormentes a manuteno da bitola da via, ou seja, deve

manter a bitola da via corretamente.

Os dormentes podem ser feitos de materiais diferentes, tais como madeira, ao,

concreto e outros tipos.

Figura 2Representao do dormente como uma viga.

Fonte: RODRIGUEZ, 2012

2.2.1

Madeira

Os dormentes de madeira apresentam muitas qualidades exigidas para os

dormente, tornando-se o principal tipo de dormente. Porm, apresentam um custo elevado

devido escassez de madeira de lei e, para se usar a madeira comum, esta deve receber

um tratamento qumico.

Para se escolher a madeira a ser usada como dormente, deve-se atentar a algumas

condies, como: Resistncia destruio mecnica (coeso e dureza);

Resistncia ao apodrecimento;

Facilidade de obteno;

Fator custo/benefcio.


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As madeiras da 1 Classe (madeira de lei), tais como sucupira e aroeira

apresentam cerne, o que confere maior durabilidade a pea, sendo desnecessrio o

tratamento qumico. J as madeiras da 2 Classe, como o jatob, possuem alburno e

portanto requerem tratamento qumico com fungicida e impermeabilizantes.

Alm da qualidade da madeira, importante observar outros fatores que

influenciam na durabilidade da madeira. Estes fatores esto relacionados ao clima, a

drenagem da via, peso e velocidade dos veculos ferrovirios, grau de secagem e o tipo de

fixao do trilho usado.

Os dormentes de madeira so vantajosos por serem leves (aproximadamente 110

kg, dependendo da densidade da madeira), por apresentarem boa resistncia e

elasticidade e pela facilidade com a qual so manuseados. Alm disso, os dormentes de

mandeira apresentam bom isolamento em linhas sinalizadas, causam menos danos emcasos de descarrilamento e so de fcil substituio.

Em contrapartida, os dormentes de madeira apresentam apodrecimento

progressivo pela ao de fungos, desgaste mecnico causado pela penetrao da chapa de

apoio e movimentao dos parafusos (Figura 3), e relativa facilidade queima.

Figura 3Entalhe do dormente para fixao das placas de apoio.

Fonte: RODRIGUEZ, 2012


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2.2.2 Ao

Consiste em uma chapa laminada em forma de U invertido, curvada em suas

extremidades a fim de formar garras que se afundam no lastro e se opem ao

deslocamento transversal da via (FERNANDES, 2012).

Os fatos dos dormentes de ao serem relativamente leves, apresentarem

longa vida til (entre 40 e 50 anos), fornecerem facilidade para assent-los na via e

possurem boa resistncia e uniformidade das propriedades so algumas das

vantagens do uso desse tipo de dormente.

Por outro lado, os dormentes de ao apresentam vrias desvantagens, tais

como: o fato de serem condutores eltricos, tornando necessrio a instalao de

isoladores na interface trilho/dormente; tm custo de aquisio elevado; geram

rudos excessivamente; apresentam corroso acelerada nos tneis e na vizinhana

martima; tendem a fissurar na regio de fixao com parafusos; e possuem

limitaes para linhas de trfego pesado.

2.2.3 Concreto

Os dormentes de concretos surgiram para substituir os dormentes de madeira

por no se encontrar facilmente madeiras com qualidade e aps polticas para evitar

a derrubada de rvores.

Esse tipo de dormente possuem preo elevado, so difceis de transport-los e

manuse-los devido ao peso, necessitam de um processo de fabricao apurado e exige

maior rigidez da via, um alto padro de lastramento e nivelamento.Em compensao,

apresentam maior estabilidade da vida, maior durabilidade e vida til, economia de lastro,

resistncia aos agentes atmosfricos, reduz os custos de conservao da linha e por fim,

possuem caractersticas fsicas e mecnicas uniformes.

2.3 Trilhos

Os trilhos so perfis metlico que suportam diretamente as cargas transmitidas

pelos trens, repassando-as ao dormente e servindo de via de rolagem e guia para as rodas

do veculo ferrovirio (RODRIGUEZ, 2012)

O trilho pode ser divido em 3 composies: boleto, alma e patim (Figura 4).


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O boleto a parte superior do trilho, na qual se apoiam e se descolam as rodas dos

veculos.

A alma caracteriza-se por ser uma seo estreita e vertical. Sua altura determina a

inrcia do perfil, sendo responsvel pela resistncia do mesmo carga mxima por eixo.

Por ltimo, tem-se o patim que a parte mais larga do trilho, com formato achatado

para reduzir a presso causada pelo contato e facilitar o acesso s fixaes. Este apoiado

e fixado diretamente ao dormente, ou indiretamente por intermdio de placas de apoio.

Figura 4Partes constituintes de um trilho.

Fonte: Mundo Ferrovirio, 2013.

Os trilhos so classificados de acordo com o peso por metro linear. Isso significa

que se um trilho classificado como TR-68, cada metro dele pesa 68 kg. Os trilhos mais

utilizados so:

TR-37 ou 90 RA-A (37,10 kg/m);

TR-45 ou 100 RE (44,64 kg/m);

TR-50 (50,35 kg/m);

TR-57 ou 115 RE (56,80 kg/m);

TR-68 ou 136 RE (67,56 kg/m).

comum que os trilhos apresentem defeitos ao longo de sua vida til. Muitos destes

defeitos so originados em servio, tais como: deformao das pontas, escoamento da

superfcie do boleto, desgaste da alma e patim por ao qumica, desgaste do trilho por


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atrito e fraturas do trilhos. Alguns defeitos so originados na fabricao do trilho, como

vazios, segregao e fissuras provocadas por tenses internas de trao. Sendo assim, ao

receber o trilho, necessrio realizar testes de trao no lote e verificar a dureza e a

presena de matrias estranhas.

Pode-se encontrar trilhos em comprimentos de 12, 18 ou 24 metros. Entretanto, as

companhias ferrovirias soldam os trilhos para obter comprimentos maiores. Esse

processo pode ser realizado em oficinas ou at mesmo na linha. A Tabela 1 apresenta

dados comparativos entre os diferentes tipos de trilhos.

Tabela 1- Comparaes entre trilhos mais usuais. Fonte: GRECO, [201-].

2.4

Acessrios de fixaoOs acessrios de fixao so aqueles necessrios para garantir a fixao do trilho ao

dormente ou a placa de apoio ao trilho, mantendo o trilho na posio correta e a bitola da

via.


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Uma certa resistncia aos deslocamentos horizontal e vertical oferecida pelos

acessrios de fixao. No entanto, as cargas horizontais e verticais devem ser transferidas

para os dormentes sem que o sistema de fixao fique prejudicado.

As fixaes devem permitir a substituio dos trilhos sem que seus embutimentos

sejam afrouxados dos dormentes de madeira. Estas fixaes podem ser classificados

como rgidos ou elsticos.

Os pregos e parafusos (Tirefond) so exemplos de fixao rgida (Figura 5). Com

as vibraes ao longo do tempo, eles se soltam, perdendo a capacidade de resistir a

esforos longitudinais.

Figura 5Acessrios rgidos de fixao. Fonte: Mundo Ferrovirio, 2013.

As fixaes elsticas oferecem fora de presso suficiente para resistir ao

caminhamento e toro no trilho (MUNDO FERROVIRIO, 2013). Podem ser

encontradas como Pandrol, McKay e Vossloh (Figura 6).


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Figura 6Acessrio elstico de fixao. Fonte: Mundo Ferrovirio, 2013.

2.5 Aparelhos de mudana de via

Os aparelhos de mudana de via (AMVs) so dispositivos que permitem a

transferncia de um veculo ferrovirio de uma linha para outra. Estes dispositivos

permitem a livre passagem dos frisos das rodas na mudana do trilho, guiando-as na

direo desejada.

A necessidade do uso dos AMVs ocorre quando uma linha se bifurca ou quando

duas linhas se renem em uma s (Figura 7).

Os AMVs representam uma rea crtica, mais fraca que o restante da via, mesmo

estando situados em tangente, isto devido ao grande nmero de componentes e a umacerta fragilidade dos mesmos frente sua elevada solicitao (MUNDO FERROVIRIO,

2013). Por isso, torna-se necessrio fazer a manuteno e lubrificao destes aparelhos

constantemente.


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Figura 7AMV lateral esquerda. Fonte: Rodriguez, 2012.


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3 CONCLUSO

Atravs deste estudo tornou-se possvel a fixao e a complementao dos

estudos realizados em sala de aula na disciplina de Ferrovias.

Foi possvel analisar os elementos componentes da superestrutura e fazer

uma comparao das caractersticas dos diferentes materiais disponveis para cada

uma desses componentes.

importante que se tenha em vista no s as caractersticas de um elemento

separadamente, mas sim da composio geral de todo o sistema.

Assim, atravs da anlise apresentada por esse estudo torna-se possvel a

aplicao dos conhecimentos bsicos adquiridos em uma possvel situao real.


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REFERNCIAS

CCABrasil. Lastro ferrovirio. Disponvel em:

. Acesso em: 19 ago.

2014.MUNDO FERROVIRIO. Trilhos de via frrea e sua fabricao. Disponvel em:

. Acesso em: 19

ago. 2014.

VFCO. Seo transversal da via frrea.Disponvel em:

. Acesso em: 19

ago. 2014.

GRECO, Jisela Aparecida Santanna. Superestrutura ferroviria. Disponvel em:

. Acesso em: 19 ago. 2014.

RODRIGUEZ, Hlio Suvo. Superestrutura ferroviria. Disponvel em:

. Acesso em: 19 ago.

2014.

FERNANDES, Gilberto. Dormentes. Disponvel em:

. Acesso em: 19 ago. 2014.
http://www.ccabrasil.org.br/Coproduto_Lastro_Ferroviario.asphttp://mundoferroviario.com.br/trilhos-de-via-ferrea-e-sua-fabricacao/http://vfco.brazilia.jor.br/ferrovias/bitolas/corte-perfil-Via-ferrea.shtmlhttp://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/ferrovias1.pdfhttp://www.abpv.org.br/Palestra%20Tecnica%20ABPVHelio.pdfhttp://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertofernandes/aula%209%20-%20dormentes%20.pdfhttp://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertofernandes/aula%209%20-%20dormentes%20.pdfhttp://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertofernandes/aula%209%20-%20dormentes%20.pdfhttp://www.em.ufop.br/deciv/departamento/~gilbertofernandes/aula%209%20-%20dormentes%20.pdfhttp://www.abpv.org.br/Palestra%20Tecnica%20ABPVHelio.pdfhttp://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/ferrovias1.pdfhttp://vfco.brazilia.jor.br/ferrovias/bitolas/corte-perfil-Via-ferrea.shtmlhttp://mundoferroviario.com.br/trilhos-de-via-ferrea-e-sua-fabricacao/http://www.ccabrasil.org.br/Coproduto_Lastro_Ferroviario.asp

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